CNCフライス盤とは何ですか？それはどのように機能しますか：あなたが知る必要があるすべて

CNCフライス盤は、今世紀で最も印象的な技術の進歩の1つです。

ほとんどの人は正確な物理的印刷を作成する方法として3D印刷に精通していますが、CNCフライス盤は長い間使用されており、今日でも広く使用されています。

エレクトロニクス業界での幅広いアプリケーションから製造会社による一般的な使用まで、テクノロジーは依然として急速に成長し、進化しており、ますます多くの企業がその有効性を発見しています。

したがって、CNC機械加工が楽器製造などの新しい産業に拡大する中で、技術自体が2025年までに1,000億ドルの産業になると推定されることは驚くべきことではありません。

それでも、CNCフライス盤のプロセスと使用法は業界で働く人々にはよく知られていますが、外部の人々はそれをどのように適用できるか、あるいはどのように機能するかについてはあまり詳しくないかもしれません。

そこで、この記事では、CNCフライス盤とは何か、テクノロジーから最も恩恵を受ける可能性のある3D印刷との違いについて深く掘り下げ、あなたが持つ可能性のあるすべての重要な質問に答えましょう。

CNCフライス盤とは

CNCフライス盤のプロセスを理解するために、「CNC」と「フライ​​ス盤」の2つのコンポーネントに分けてみましょう。 '。フライス盤は、ワークピースを回転軸に沿って回転させ、切削工具を使用してワークピースの断片を削り取るプロセスです。

これは、要件に従ってワークピースを成形するために行われます。注意すべき重要なことは、このテクノロジーは3Dプリントのような他の成形方法とは異なるということです。

これは、フライス盤がワークピースから材料を取り除くことによって機能するのに対し、他の方法はワークピースに材料を追加することによって機能するためです。

今「CNC」に来て、それはコンピュータ数値制御の略です。 CNCを使用すると、コンピューターソフトウェアを使用してカッターとワークピースの動きを制御できます。コンピューター化された制御により、移動プロセスを制御するために手作業を行う必要はありません。

CNCフライス盤を発明したのは誰ですか？

製粉の概念は18世紀にまでさかのぼります。ただし、最初のCNCフライス盤は1950年代初頭に最初に開発されました。

CNCフライス盤を発明した功績はRichardKeggにあります。彼は1952年にMITの支援を受けてこの機械を作成し、シンシナティミラクロンハイドロテルと呼びました。

CNCフライス盤はどのように機能しますか？

原則として、CNCフライス盤は、最初のワークピースを取り、切削工具を使用してさまざまな場所でワークピースから材料を除去し続ける基本的なプロセスです。これらの異なる場所に到達するために、ワークピースは回転し続けます。

実際には、CNCフライス盤プロセス全体がいくつかのステップを経ます。

典型的なCNCフライス盤プロセスのさまざまな段階は何ですか？

1。 CADモデルの作成

まず最初に、目的のパーツ形状のCADモデルの青写真を作成する必要があります。 CADはComputerAidedDesignの略です。名前が示すように、CADソフトウェアは、考えているあらゆるものの2Dまたは3Dモデルを作成するのに役立ちます。

CNCフライス盤用のCADモデルと図面を準備するためのヒントとコツをお読みください。

2。 CADからCNCへの変換

CNCフライス盤はCADモデルを直接認識しません。ただし、CADモデルをCNCプログラムに非常に簡単に変換できます。これらの機能は、ほとんどのCADソフトウェアにすでに存在しています。

3。 CNCフライス盤のセットアップ

プログラムを開始する前に、機械とワークピースを適切にセットアップすることが重要です。 CNCマシンをセットアップする特定の手順は、メーカーやモデルによって異なります。

4。プログラムの実行

機械が適切にセットアップされると、オペレーターはCNC機械プログラムを実行できます。次のフライス盤プロセス全体が自動的に実行されます。プログラムの実行が完了すると、必要なパーツがマシンによって作成されます。

さまざまなCNCフライス盤の方法は何ですか？

CNC機械加工プロセスの広大なアプリケーションにより、それはもはや単一のプロセスではなく、実際にはそれ自体が大きな分野です。今日利用可能なCNCフライス盤操作には多くの異なる形式があります。これらのさまざまなCNCフライス盤の方法は次のとおりです。

プレーンフライス盤：

プレーンフライス盤は、世の中で最も人気のあるフライス盤プロセスです。プレーンミリングでは、切削工具の回転軸に平行な平面を作成することが目的です。

角度フライス盤：

角度フライス盤では、カッターが直角ではない角度でワークピースを切断して、平らな面から材料を取り除くことによってフライス盤が行われます。それをよりよく理解するために、それをワークピースから材料を取り除く角度の付いたカッターと考えてください。

正面フライス盤：

正面フライス盤では、フライス盤はカッターの回転軸に対して直角になります。このフライス盤プロセスは通常、バーやプレートの面の機械加工に適用されます。

フォームフライス盤：

フォームミリングプロセスは、曲線などの不規則な表面を作成するためのワークピースの機械加工に適用されます。フォームフライス盤では、カッターの形状は必要な輪郭の形状と同じです。

その他のCNCフライス盤操作

これらの一般的なCNCフライス盤プロセスに加えて、特殊な部品を作成する方法もいくつかあります。これらの方法は次のとおりです。

ギャングフライス盤：

ギャングフライス盤では、2つ以上の切削工具が1つのマシンアーバーに取り付けられます。すべてのカッターがワークピースに個別に作用し、生産速度を向上させます。カッターは、形状とサイズが異なる場合があります。

ストラドルフライス盤：

ストラドルフライス盤は、特殊な形式のギャングフライス盤です。ストラドルミリングでは、2つ以上の切削工具が互いに平行に取り付けられます。これらのカッターは、ワークピースの面と側面に同時に作用します。

歯車のフライス盤：

歯車のフライス盤は、歯車の切断とも呼ばれます。これは、歯車の作成に適用される非常にニッチな形式のフライス盤です。湾曲したカッターを利用して、意図した歯車の歯の間隔から材料を取り除きます。

プロファイルフライス盤：

プロファイルフライス盤は、垂直面または傾斜面での作業を含む、成形の仕上げプロセスを完了するために使用されます。このCNCフライス盤プロセスは、ワークピースの凸面と凹面の仕上げにも使用されます。

CNCフライス盤プロセスの機器とコンポーネント

CNCフライス盤の全プロセスで使用するさまざまなコンポーネントは次のとおりです。

サポートソフトウェア

前のセクションで述べたように、CNCモデルを設計するには、コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアとコンピューター支援製造（CAM）ソフトウェアを使用する必要があります。 CADが部品の設計を行い、CAMがCNCマシンに設計を理解させる役割を果たします。

CNCフライス盤コンポーネント

明らかに、CNCフライス盤なしではCNCフライス盤を完成させることはできません。そこには多くの異なるタイプのフライス盤があります。マシンのコンポーネントは、使用するモデルによって異なります。

一般に、すべてのCNCフライス盤には次のコンポーネントがあります。

• 作業台 ：ワークテーブルは、CNCフライス盤を必要とするワークピースを保持します。一般的に、ワークピースは源泉徴収装置で作業台に固定されます。
• サドル ：サドルはサポートのために作業台の下にあります。サドルは、スピンドル軸と平行に作業台に移動することもできます。
• スピンドル ：スピンドルは切削工具（切削工具とも呼ばれます）を保持し、切削工具の動きを担当します。
• アーバー ：アーバーはスピンドルを通過するシャフトです。ギャングフライス盤とサドルフライス盤の場合、同じアーバーに複数の切削工具を取り付けることができます。アーバーにはさまざまな形状とサイズがあり、フライス盤の要件とタイプに応じて使用されます。
• ラム ：ラムはすべてのフライス盤に存在するわけではありません。通常、縦型フライス盤や角型フライス盤で見られます。スピンドルをサポートします。ラムは、さまざまな切断要件に応じてさまざまな位置に調整できます。
• 工作機械 ：工作機械または切削工具は、ワークピースから材料を除去するためのコンポーネントです。さまざまな種類の切削工具が利用可能ですが、これについては後ほど説明します。
• インターフェース ：マシンインターフェースは、CNCフライス盤にあるデジタルコンソールです。オペレーターは、インターフェースを使用してプログラムをロードおよび実行し、基本的なCNCフライス盤操作を実行します。
• 膝 ：膝はサポートのためにサドルの下にあります。膝は垂直方向に調整できます。膝を上げたり下げたりすると、さまざまなフライス盤の要件に合わせてワークピースの高さを調整するオプションが提供されます。
• 列 ：カラムは、CNCフライス盤全体の骨格として見ることができます。アセンブリ全体を一緒に保持することにより、機械に機械的強度を提供します。カラムには、冷却オイルやその他のアセンブリを保持するための追加のセクションを内部に含めることができます。

CNCフライス盤用のさまざまな種類の切削工具は何ですか？

CNCフライス盤は非常に幅広い用途があるため、さまざまな作業に使用できるさまざまな種類の切削工具があります。これらの切削工具のいくつかは次のとおりです。

• エンドミル
• フェイスミル
• スラブフライス盤
• フライカッター
• ボールカッター
• マルチポイント切削工具
• 中空フライス
• インボリュートギアカッター
• ねじ切り工具
• スライドカッターとフェイスカッター
• ホブリングカッターツール
• ダブテールカッターツール
• 荒削りエンドミル

CNCフライス盤の種類は何ですか？

使用中のさまざまなタイプのCNCフライス盤操作の概要は次のとおりです。

水平フライス盤

水平機械では、スピンドルはワークピースの表面と平行に存在します。ワークピースに平面、平面、傾斜面、溝を作成できます。

垂直フライス盤

スピンドルは静止したワークピースまたはワークピースの平らな移動面に対して垂直に存在するため、垂直フライス盤操作はドリル操作と考えることができます。

プロセスの詳細については、水平フライス盤と垂直フライス盤の比較を確認してください。

多軸フライス盤

多軸フライス盤では、切削工具は4方向以上に移動できます。

5方向の場合、この機械は5軸機械と呼ばれます。軸が高いほど、より複雑なパーツを作成できます。

カラムとニーミリング

カラムフライス盤とニーフライス盤は、可変速フライス盤とも呼ばれます。これらの機械では、正確な垂直フライス盤操作に使用される、支柱と膝のアセンブリの非常に正確な垂直方向の動きがあります。

ラムフライス盤

ラムフライス盤では、切削工具を水平軸上で前後方向に動かすことができます。これは、スピンドルに取り付けられた可動ラムによって実現されます。

固定床製造フライス盤

これらの機械では、支柱、膝、またはサドルの動きはありません。静止したワークピースは、機械のベッドに直接取り付けられた作業台にあります。シンプルなデザインのため、これらのマシンは一般的に他のマシンよりも安価です。

平面フライス盤操作

平削り盤では、ワークと切削工具の直線的な相対運動により、単一平面で切削動作が発生します。これらのフライス盤は、平らな面を作成するために使用されます。

必要なフライス盤を決定するには、その詳細ガイドをご覧ください。

CNCフライス盤の用途と用途は何ですか？

CNC機械加工のアプリケーションについて正確に理解するために、議論を2つの部分に分けましょう。それは、CNCがサポートする材料と、プロセスを直接的または間接的に利用する産業です。

あなたはすでにCNCフライス盤とは何かに精通しています。必要に応じて部品を成形し、成形するために使用されます。 CNCフライス盤のプロセスを適用できる材料は次のとおりです。

CNCフライス盤と互換性のある材料

金属 は、フライス盤プロセスを経る最も一般的な材料の1つです。金属は非常に高温で溶けるため、3Dプリントなどのプロセスには使用できません。したがって、CNCフライス盤は金属を成形するための最良の方法です。

プラスチックとエラストマー また、物理的および化学的特性により、CNCフライス盤でもうまく機能します。プラスチックに高温法を使用すると、化学組成が変わることがよくあります。

さらに、それらはまた、加熱時に有毒ガスを放出します。したがって、これらの材料には、熱がないCNCフライス盤のようなプロセスが理想的です。

セラミック およびコンポジット 多くの場合、耐熱性があり、3D印刷や成形プロセスには使用できません。 CNCフライス盤は、材料に害を与えることなく機能するため、これらの材料に最適です。

多くの人はこれに気づいていませんが、ガラスを形作ることもできます CNCフライス盤プロセスを使用します。ガラスはもろく、他の成形プロセスで簡単に壊れることがあります。したがって、適切な切削工具でCNCフライス盤を使用することは、そのような材料に適しています。

より具体的な材料と使用例については、CNCフライス盤材料とアプリケーションに適したものの選択方法に関するガイドを確認してください。

CNCフライス盤を使用する業界

CNCフライス盤プロセスを使用している業界の数に驚かれることでしょう。

もちろん、次のセクションで他の方法に対するCNCフライス盤の利点について読むと、この驚きは解決します。

CNCテクノロジーを使用する最も一般的な方法の1つは、ラピッドプロトタイピングであり、設計者とエンジニアに、製品または部品が開発のさまざまな段階でどのように見えるかをすばやく信頼できる方法で確認できます。

CNCフライス盤を利用する業界のいくつかは次のとおりです。

自動車

自動車産業は、車両に組み込まれる部品に対して多くのカスタム製造サービスを必要としています。これらの部品は、製造プロセスと修理のためにCNCフライス盤を使用して作成されています。

航空宇宙

CNCフライス盤サービスは非常に高精度であるため、航空機の安全性と適切な機能を確保するために使用されるさまざまな部品の製造にこの技術が重要な役割を果たす航空宇宙産業で広く使用されるようになった理由は理解できます。

航空宇宙産業は、非常に高い硬度と高温への耐性を備えた多くの特殊な材料を使用しています。これらの材料の成形について、業界はCNCフライス盤に大きく依存しています。

CNCテクノロジーを使用して製造される部品には、エンジンコンポーネント、着陸装置コンポーネント、燃料パネルなどがあります。

金属加工

CNCフライス盤はあらゆる金属製造業のバックボーンです。 CNCマシンは高速で、自動で、効率的です。さらに、それは金属の全範囲で機能することができます。したがって、すべての金属加工工場にフライス盤があります。

農業

農業機械には、大型のカスタムメイドの工具や部品がたくさん必要です。これらは、CNCフライス盤のカスタム製造サービスを使用して作成されます。

エレクトロニクス

CNCフライス盤の高い汎用性と精度により、エレクトロニクス産業に理想的です。 CNCフライス盤は、伝送に必要な導体と金属だけでなく、これらの導体を収容するポリマーボードも成形します。

医療

医療分野では、診断だけでなく、義肢などの用途にも専用部品が必要です。これらは、適切な設計を使用してCNCフライス盤を使用して作成されます。

CNC機械加工により、多くのグレードのチタンおよびステンレス鋼から部品や工具を製造できます。これらは、メス、医療機器、およびインプラントの製造によく使用されます。

防御

CNCフライス盤は、軍用部品の作成にも使用されます。実際、製粉プロセスの最も初期のアプリケーションは、武器の製造に使用されました。防衛部品のプロトタイプでさえ、CNCフライス盤を使用して作られています。

これらの産業に加えて、CNCフライス盤は、鉱業、石油、ガス、自動化、エネルギーなどの分野にも適用されています。

CNCフライス盤の主な利点

CNCフライス盤技術がさまざまな材料から部品を製造するための最も信頼できる方法の1つと広く見なされている理由は無数にあります。

このテクノロジーの最も重要な利点のいくつかを以下で見てみましょう。

高い生産率

CNCフライス盤は自動化されたプロセスであり、切削工具の移動速度に人間の制限はありません。これにより、他の製造プロセスでは比類のない高い生産率が実現します。

比類のない精度

CNCフライス盤の精度と精度は、全世界で他に類を見ないものです。そのため、航空宇宙や医療など、わずかなエラーも発生せずに細部を実行する必要のある分野で使用されています。

CNCフライス盤のベースとなるデジタルテンプレートと自律加工を使用することで、製造プロセスから人為的エラーが排除され、生成される精度は今日可能な限り完璧に近くなります。

寿命

CNCフライス盤は、実質的に自動操縦で稼働でき、プロセスに人間があまり関与する必要がないため、何日も停止することなく稼働でき、一貫して同じ精度で部品を製造できます。

CNCマシンを停止する必要があるのは、定期的なメンテナンスが必要な場合、または事故が発生した場合のみです。

人員が少ない

CNCフライス盤が基づいている自動化されたプロセスは、それを監視および実行するために必要な人員が少なくなることも意味します。これにより、効率が向上するだけでなく、製造コストも削減されます。

プロセス全体を監督するために必要なのは、数人の熟練したスペシャリストだけです。これは、エンドクライアントの費用対効果が向上することを意味します。

高度な可能性

高度な自動化ソフトウェアと設計ソフトウェアにより、CNCフライス盤は、製造プロセス自体が類似している場合でも、手動機械を操作する最も熟練した技術者よりも優れたパフォーマンスを発揮します。

これは、一貫性の向上と人為的エラーの排除だけでなく、さまざまなサイズ、形状、さらにはテクスチャを備えた、はるかに複雑なデザインを作成できることも意味します。

一貫性

CNCフライス盤の背後にあるプロセスはほとんど自動化されているため、ツールを管理する担当者が変わっても、驚くべき一貫性が得られます。

デザインのマスターファイルが作成されると、それを使用して、すべて同じ品質で逸脱のないコピーを無制限に作成できます。各パーツは以前のバージョンと完全に一致しますが、これは最も熟練した手動オペレーターでも達成するのは非常に困難です。

スケーラブル

CNCフライス盤は非常にスケーラブルなソリューションです。この方法は、あらゆる規模の業界で採用できます。ワークショップに使用している場合、ワークショップのサイズが大きくなるにつれてプロセスが大きくなる可能性があります。さらに、CNCフライス盤はあらゆる形状とサイズの部品に適用できます。

CNCフライス盤の費用はいくらですか？

CNCフライス盤のコストに影響を与える多くのパラメータがあります。このため、これらのマシンの価格帯は非常に高くなっています。

たとえば、10,000ドルという低価格の小型水平フライス盤を見つけることができます。同時に、価格が300,000ドルを超える可能性のある高度な機能を備えた大型CNCマシンがあります。

要件に基づいたCNCフライス盤の費用の詳細については、CNCフライス盤の価格に関する詳細なガイドをご覧ください。

CNCフライス盤と3Dプリント

CNCフライス盤が他の代替品と比べてどれだけうまくいくかを理解するために、CNCフライス盤とその競合他社である3Dプリンティングを詳細に比較してみましょう。

基本

まず第一に、CNCフライス盤と3Dプリントの基本原理は完全に反対です。 3D印刷は、積層造形プロセスです。これは、通常は材料のワイヤーを溶かすことによって、材料を層ごとに追加することによってピースを作成するために機能することを意味します。

一方、CNC機械加工プロセスはサブトラクティブ製造プロセスです。これは、材料のブロックから始まり、このブロックから材料を取り除くことによって必要な部品を作成することを意味します。

汎用性

3D印刷は、材料のワイヤーを溶かして部品を作ることで機能するため、プロセスに耐えることができる特殊なタイプのポリマー材料に対してのみ機能します。一方、CNCフライス盤は非常に用途の広いプロセスであり、さまざまな材料に適用できます。

使いやすさ

CNCマシンと3D印刷の両方で、マシンの初期設計を作成するためのソフトウェアが必要です。ただし、CNC製造では、さまざまなツールとこれらのツールのセットアップ、およびさまざまな位置設定から選択する必要があります。

3D印刷には、広範なセットアップ要件はありません。したがって、3D印刷はより単純なプロセスと見なされますが、フライス盤には熟練したオペレーターが必要です。

精度

フライス盤と3D印刷の相対的な精度は、選択したモデルによって異なります。ほとんどのCNCフライス盤は、一般的に3D印刷よりも優れた精度を備えています。ただし、3Dプリントでしか作成できない形状や形状はたくさんあります。

コスト

フライス盤と3D印刷のどちらが安いかは、機械に何が必要かによって異なります。大規模な要件の場合、フライス盤はより安価なオプションです。ただし、プロトタイプや小規模な要件の場合、3Dプリントはコスト面でより効果的である傾向があります。

CNCフライス盤サービスの選び方

CNCフライス盤は、さまざまなプロジェクトに非常に役立ちます。それでも、上記のメリットを活用するには、時間をかけて信頼できる会社を見つける必要があります。

実際には、世界中の企業が提供するさまざまなCNC機械加工操作があるため、潜在的な候補者に連絡する前に、少なくとも基本的な理解が必要です。

一つには、製造したい部品の種類や必要な工具の種類について、少なくともいくつかのアイデアが必要です。そうしないと、必要なCNCフライス盤サービスを提供できる企業のリストを絞り込むのに苦労するでしょう。

または、豊富な経験を持ち、さまざまなサービスを提供している評判の良い会社に連絡することもできます。彼らは、状況に応じた最善の行動方針を決定するために相談するのに役立ちます。

CNCフライス盤プロジェクトに必要な技術と専門知識は高いため、必要な経験と確かな評判を備えた企業を探すことが不可欠です。

以前のクライアントからの推薦状とレビューに目を通し、彼らが会社でどのような種類の経験をしたか、そして彼らがどのような問題を解決できたかを見てください。

選択肢のリストを約5社に絞り込んだら、彼らに連絡して、彼らのアプローチ、プロジェクトに対する提案、プロジェクトを実行するための価格、および関連すると思われるその他のことについて質問します。

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かなりの数の企業がコンピューター数値制御フライス盤サービスを提供していますが、リーズナブルな価格を見つけることは重要ですが、品質の低下を犠牲にしてはなりません。

結論

コンピューター数値制御フライス盤は、現代のテクノロジーが私たちに与えてくれた最高の贈り物の1つです。これにより、前例のない生産率、より高い精度、より高品質の仕上げ、およびすべての材料での作業が可能になります。

次のプロジェクトで何らかのタイプのCNC機械加工操作が必要な場合は、3ERPに連絡できます。信頼性の高い機械加工および製造サービスを短納期で低コストで提供します。