ラピッドプロトタイピングに最適なCNCを選択する方法
プロトタイピングをインソーシングするまでの道のりは長くなる可能性があります、まだ知識に満ちた旅。
社内でのラピッドプロトタイピングに関するこれまでの議論が、独自のプロトタイプの製造を手綱を握るように教育し、刺激を与えてくれたことを願っています。
思い切って行動することに決めたら、どこから始めますか？加法混色法と減法混色法のどちらを使用するかという問題に取り組んだら、次に、自分に合ったマシンを選び始めます。 CNCマシンがソリューションの一部であると判断した場合は、適切な場所に来ました。 CNCの世界を深く掘り下げて、すべてを理解するのを手伝ってみましょう。
適切なCNCマシンを選択するにはどうすればよいですか？
適切なCNCマシンを外側から見る前に、製品ラインアップを内側から見るのが最善です。自社製品の要件を理解することは、プロトタイプラボに最適なマシンを定義するのに役立ちます。使用する材料、保持する必要のある寸法公差、および作成する必要のある幾何学的特徴の種類を定義します。
- マシンは使いやすく、保守も簡単ですか？
- パーツのプログラミングは本質的に難しいですか？
- 必要なときに利用できるサポートはありますか？
- マシンの電源を入れて工具を使うのにどれくらいの費用がかかりますか？
私のCNCオプションとは何ですか？
検討に利用できるCNCマシンは非常に多種多様です。すべてのオプションが提示されると、困難な作業になる可能性があります。ただし、心配する必要はありません。ここで、公差、形状、材料などの基本的な質問に頼ります。これらを念頭に置いておくと、適切なマシンを簡単に選択できるようになります。
分解してみましょう：
CNCプラズマカッター
鋼板に一般的に使用されるCNCプラズマ切断機は、さまざまな導電性材料を燃焼させるための手頃な価格の高速で効率的な方法です。市場にはいくつかの多軸プラズマ切断機がありますが、それらは通常2軸機械です。ラピッドプロトタイピングにおけるCNCプラズマカッターの欠点は、2軸形状に固有の制限、比較的低い切断品質、および職場での安全要件の高さです。プロトタイピング施設での製造/溶接プロセスを強化しない限り、CNCプラズマ切断機はおそらく最善の策ではありません。
CNCレーザーカッター
プラズマからのステップアップであるCNCレーザーカッターは、近年人気が高まっており、その理由は簡単にわかります。レーザーは、プラスチック、木材、布地など、金属以外のさまざまな材料を比較的簡単に切断できます。
ただし、レーザーの使用には考慮しなければならない問題がいくつかあります。レーザーは膨大な量の熱を使用して材料を突き破り、エッジを硬化させて、よりもろくします。また、非常に正確であるにもかかわらず、レーザーカットはエッジにわずかなテーパーを残し、寸法精度のニーズを妨げる可能性があります。
レーザーカッターは通常2軸マシンであるため、作成できる機能に制限があります。それらは層を切除してより深い特徴の深さを作り出すことができますが、過度の熱から部品を歪める可能性があるという犠牲を払って、エネルギー消費と時間に関して非常に非効率的になります。これにより、特にラピッドプロトタイピングの場合、CNCレーザーカッターの効果的な使用が大幅に制限されます。
CNCウォータージェットカッター
ウォータージェット切断は、ほぼすべてのタイプの薄いまたは厚い材料を切断するための効果的な方法です。ガーネットと呼ばれる研磨媒体と一緒に高圧水を使用するウォータージェットは、レーザーまたはプラズマ切断の優れた代替品です。また、閉ループの水循環システムを使用することにより、廃棄物を削減します。これらすべての欠点は、維持費がかかることです。フィルタ、ポンプ、ノズルのメンテナンスは重要な作業になる可能性があります。CNCレーザー切断と比較すると、CNCウォータージェットはかなり不正確であり、通常は0.005インチの許容誤差しか保持できませんが、切断品質は優れている場合があります。
CNCルーター
ルーターはCNCフライス盤の一種ですが、通常は完全に別々に分類されます。これは主にその設計によるものです。CNCルーターはガントリーフレーム構造で、マシンテーブルに大きな橋が架けられています。これにより、床面積を犠牲にすることなく、本質的に大きな作業範囲が可能になります。 CNCルーターは通常、木材、プラスチック、またはアルミニウムなどのより柔らかい金属の大きなパネルをフライス盤で処理します。
機械加工の概念に慣れていない場合は、CNCルーターの使用法を学ぶと、上記の他の項目よりも学習曲線が急になることに注意してください。機械制御、切断戦略、フライス盤などについて学ぶことはたくさんあります。また、ルーターは剛性と精度が不足しているため、通常ほとんどの機械工に無視されているため、CNCウォータージェットからの明確なアップグレードになりますが、それほど正確ではありません。 CNCミルとして。
CNC旋盤
旋盤は機械加工の歴史の重要な部分です。 13世紀までさかのぼる「工作機械の母」と呼ばれて以来、旋盤はCNC技術を採用するように進化し、今日でも製造に不可欠です。
以前の装置とは異なり、旋盤は丸い部品のみを加工するように作られています。 CNCルーターに固定材料と回転工具がある場合、旋盤には回転材料と固定工具があります。
旋盤は非常に高性能で便利ですが、プロトタイプラボを構築する際の最初の選択肢ではない場合があります。あなたの製品が上記のような理想的な旋盤部品でない限り、旋盤は少し焦点が合っていて、バランスの取れたラピッドプロトタイピングマシンにはなりません。
CNCフライス盤
CNCミルは、プロトタイピングラボで見られる最も一般的なツールの1つであり、それには十分な理由があります。ミルは堅牢で柔軟性のある機械であり、前述の他の機械よりも幅広い部品や材料に適しています。ねじ穴、深いポケット、3D表面などの複雑な機能を可能にします。
典型的なCNCミルは、「Cフレーム」設計を使用します。これは、上下に移動するスピンドルと、左右および前後に移動するテーブルです。非常に重いビルドと大きなフットプリントで、それらはその精度で非常に評判が良く、多くの場合0.001インチ以下の公差を保持します。これは、前述のマシンのほとんどがよく知られていない品質です。
CNCミルで克服すべき最大のハードルは、「何ができるのか」ではなく、「誰がそれを作ることができるのか」です。 CNCフライス盤の使用には複雑な層があります。まず、コントロールの操作はそれ自体が芸術です。典型的なCNC制御は非常に有能ですが、非常に威圧的です。膨大な数のボタン、スイッチ、ノブに加えて、ソフトウェア機能とメニューの深い構造を備えているため、ほとんどのコントロールでは、ユーザーマニュアルを手に取っておくことができます。
次に、機械のセットアップがあります。これは、高品質の部品を作成するための重要なタスクです。これには、ワークホールドを機械の軸に合わせ、工具のロードと測定、および正しいプログラムパラメータの設定が含まれます。不適切に行われた場合、最良の場合;スクラップパーツの作成に成功し、最初からやり直す必要があります。最悪の場合;あなたはツール、ワークホールディング、マシンを壊しました–深刻なジレンマを生み出し、効果的に「ラピッドプロトタイピング」を撞着語にします。
最後になりましたが、プログラミングがあります。機械の操作の他に、CAD/CAMソフトウェアで部品をプログラミングするために必要なスキルが少しあります。幸いなことに、これは常に簡単になり、Autodesk Fusion 360のような優れたオプションにより、新しいユーザーのプロセスを簡素化できます。ただし、最も難しい部分は、多くの場合、ツールパスを適用することではなく、適切なパラメータを設定することです。適切な切削工具、送り速度、スピンドル速度、切削の深さと幅を選択することは困難な戦いになる可能性があります。それは、使用する材料と作成する機能によって異なります。
多くのオプションがありますが、答えは簡単に思えます。最もバランスの取れたラピッドプロトタイピングソリューションはCNCフライス盤です。ただし、参入障壁は現実のものです。経験豊富なCNC機械工をスタッフに配置することが前提条件になります。聞いたことがあるかもしれませんが、資格のあるCNCオペレーターを見つけるのは簡単ではありません。
DATRONは過去10年間この懸念に耳を傾けており、彼らはそれを解決する方法を知っています。
コンピューターの能力と能力は過去10年間で大きな進歩を遂げましたが、典型的なCNC制御はそうではありませんでした。これまでと同じように使用するのは面倒であり、3D印刷などの代替製造技術がさらに望ましいものになっています。畳み込みが問題である場合、解決策は単純です。むしろ、解決策は単純化することです。 。
簡素化は、DATRONの次のコントロールの目標です。 次へ 産業能力を犠牲にすることなく、使いやすさに重点を置くようにゼロから設計されています。おなじみのタイルベースのデザインで、スマートフォンとは異なり、次へ 整頓されていて、すぐに理解しやすいです。快適なビジュアルデザインに加えて、次へ セットアップを簡単にするための巧妙なソフトウェアエンジニアリングが組み込まれています。 CAMウィザードは、プログラムのロード、ツールの設定、さらにはワークピースのプロービングまで、可能な限り苦痛を伴わずにガイドします。
コントロールのアップグレードは、DATRONがCNCフライス盤をより親しみやすくする1つの方法にすぎません。ワークホールディングのセットアップは、円錐グリッドシステムを利用することで最適化されており、手動で位置合わせする必要なしに、すばやく繰り返し可能なフィクスチャを実現します。また、真空テーブルなどのアクセサリを使用すると、プレートの材料をすばやく簡単に加工できます。
私はあなたが何を考えているか知っています。それはすべて素晴らしいことですが、プログラミングの部分はどうですか？ DATRONもそれをカバーしています。旅のすべてのステップを簡単にするために、DATRONは、製造する機械に最適化された独自の切削工具を製造しています。同様に、評判の高いシングルフルートエンドミルのラインに完全な切削パラメータガイドを提供します。
それに加えて、DATRONは、作業範囲が広く、設置面積が小さいさまざまな機械を製造しています。したがって、DATRONは、CNCミルの精度と、オプションの回転軸を備えた、CNC旋盤の機能の一部を備えた大型CNCルーターの利点を生み出すことができます。急な学習曲線がなくても、この柔軟性のすべてが、DATRONをラピッドプロトタイピング施設にとって理想的なCNCマシンにしているのです。
ですから、これがあなたのプロトタイピングのニーズに合った適切なCNCマシンを見つけるための旅に役立つことを願っています。どの方向を考えていても、その決定を下すときは、ガイダンスを求めてください。
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