高精度と高品質が産業生産の基盤でなければならない理由

高精度と高品質は、製造セクターにおけるあらゆる機械、製品、部品、装置で達成すべき重要な側面です。したがって、原則としても実行としても、高精度と高品質という要因は、あらゆる工場と産業ユニットのプロセスの核を形成すべきです。生産スピードと量、財務面と同等に重要であるべきです。しかし、高精度と超精密になると、これらの用語がしばしば交換可能に使われているため、ある種の混乱があるようです。しかし、両者には微妙な違いがあります。高精度とは、数ミクロン単位の差でタイトな公差を設定することです。超精密は、いかなるエラーや差も許容されない特定用途で要求されます。そのため、極めてタイトな公差を設定する必要があり、通常は数サブミクロン単位です。これはタスクの複雑さを増し、いずれにせよ、そのような公差が常に必要とは限りません。本稿では、機械加工プロセスにおける高精度と高品質、およびその意義について語ります。

CNCマシニングにおける高精度とそれを左右する要因

CNCマシニングは、金属やプラスチックから部品を作るのに用いられます。これらの部品には、サイズ、形状、長さなどの特定寸法があり、製造ロット数に関わらず一貫性が求められます。電子、防衛、医療、スポーツなど多くの業界で使用されるほとんどの部品や製品には高精度が必要です。CNCマシンは、コンピュータプログラムの助けを借りて切削タスクを自動実行します。手動で行えば、これらのタスクは単調で反復的で、ヒューマンエラーの余地を残します。これがCNCマシニングが優れた選択肢である理由です。人間が100回ブルズアイを狙っても、毎回わずかな差が生じます。また、極めて複雑な部品を同等以上の精度で作れます。これにより、高精度な部品を大量に、同じ精度で製造可能です。100%の精度達成は理想ですが、正確にプログラムされたCNCマシンなら、他のエラーなしで0.01mm程度の差にまで迫れます。

CNCマシニングによる高精度は、最終製品の品質と機能を向上させるため、より大きな視点から見て不可欠です。精度以外にも、使用材料、組み込まれた機能など、製品や部品を一定の品質にするパラメータがあります。もう一つ重要な側面は振動です。振動は変動を生みます。加工対象物は一定レベルの耐振動性を持つか持たないかで、これが精度と正確さを数ミクロン単位で影響します。したがって、許容される値や公差の許容範囲は常に定義されます。許容公差値は用途によります。

マシンが持つ軸数も、同時に実行できるタスク数を決めます。これは品質と精度を損なうことなく、生産スピードと量を増やします。

高精度とCNCマシニングのメリット

数十年にわたり、CNCマシンは様々なコンポーネントと製品の穴あけ、切削に用いられてきました。今、ソフトウェアプログラムと多軸などの先進機能の助けにより、さらに優れた精度と品質を提供します。高精度CNCマシニングのメリットをいくつか挙げます：

• 低エラー率：

  ソフトウェアプログラムが実行されマシンが開始されると、限定的または無人介入で自律的に機能します。これによりエラー率が低下します。

• 高速と生産量の増大：

  1台のCNCマシンで複数タスクを実行でき、生産スピードを上げ、大量生産要求に応えられます。これすべてを精度を犠牲にせず実現します。

• 試作と3Dプリンティング：

  CNCマシニングは、将来参照用の部品試作と3Dモデリングを可能にしました。

• 高精度と一貫性：

  要求精度はCNCマシニングで満たされ、ロット数と反復性に関わらず達成されます。同一ロットで作られるすべての部品、および規定時間枠内で同じ一貫性が得られます。

• 材料廃棄の削減：

  手動加工ではなくCNCマシニングで部品を作ると、材料廃棄が少なくなります。材料を大量購入していても、製品の材料コスト削減に役立ちます。

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