CNC量産加工の基礎知識：外注前に知っておくべきポイント

CNC機械加工は、様々な寸法の製品を作る製造プロセスです。多くの人にとって、CNC量産加工の利用はコストと能力など多くの要因に基づきます。したがって、プロセス使用時の製品量に区別があります。

わかりやすくするため、この記事ではCNC量産加工を独自の切り口で紹介します。独自の導入は、CNC製造が一般的にデリケートなプロセスであるためです。したがって、この記事ではプロセスを取り巻く様々な用語と操作について詳しく説明します。また、外注前に知っておくべきことを示します。続きをお読みください！

なぜCNC量産加工なのか？

CNC機械加工について詳細な記事を既に作成しました。しかし、CNC量産加工を理解することは全く別のことです。理解するとは、CNCマシンを使用する様々なステップを知ることです。これは、マシンを持っている人と外注する人の両方に違いはありません。両者とも、ステップを知ることで分野での関連性を維持できます。

CNC量産加工には2つの方式があります。少量CNC機械加工と大量CNC量産加工です。名前から両者の意味は想像がつくかもしれませんが、名前以上の意味があります。このセクションでは、両タイプのCNC量産加工とそのメリットを扱います。

少量CNC機械加工

少量CNC機械加工は、少数の完全製品パーツを少数限度で製造するCNC機械加工サービスです。通常、限度は約50〜1,000個です。

少量CNC機械加工は、小ロットCNC機械加工とも呼ばれ、以下の理由で現在人気があります：

• 試作と量産製品の生産スケールを橋渡しする
• コスト削減になる
• 新興市場へのアクセスが増える
• 製品寿命が短い製品に最適
• 設計変更が容易

大量CNC機械加工

大量CNC機械加工は、品質を維持しながら大量の材料（1,000パーツ以上）を大量生産するために使用されます。多くの産業にとって理想的なプロセスで、少ない費用で多くのパーツを得られます。

大量CNC機械加工は大規模CNC機械加工とも呼ばれ、労働力削減と低価格で人気があります。

量産加工のメリット

• 生産性向上と最小限の廃棄物

両CNC量産加工は人間より機械に依存するため、生産効率が高まります。例えば、自動化操作と全方位稼働で効率が向上します。また、ソフトウェアの改善により材料の最小限の廃棄で済みます。

• 少ない労働力

大量・少量CNC機械加工は労働力を多く必要としません。これにより労働力にかかる費用が削減されます。しかし、これが労働力の完全な排除を意味するわけではありません。熟練従業員が各生産プロセスの各操作を監督する必要があります。

• 収益性の向上

CNC機械加工は監視が少なくて済む生産プロセスです。これは両プロセスが活用する属性の一つです。両者ともCNC機械加工の利点を活かして利益を増やします。手作業の削減とパーツの競争力ある価格設定により価格が下がります。しかし、大量CNC機械加工は生産規模が大きいため、より高い増益効果があります。

生産CNC機械加工を外注する前に必ず知っておくべきこと

弊社のような会社にプロジェクトを外注する前に、知っておくべきことがたくさんあります。以下はCNC製造における必要な操作に備える3つの重要事項です。

1. 標準生産プロセス

CNC機械加工で使用される標準生産プロセスを理解するのは簡単です。理解を深めるため、CNC量産加工で使用されるプロセスを以下の4ステップに分けて説明します。

CADモデルの設計

最初に行うのはCADファイルの作成です。CADファイル（コンピュータ支援設計）は2Dまたは3D形式で、CADソフトウェアで作成可能です。CADソフトウェアを使用すると、製造予定製品の各パーツを最も正確な技術仕様でレンダリングできます。これを行う際、ワークピースが設計の実現可能性に大きな役割を果たすことを念頭に置く必要があります。これは「CNC量産加工に必要な材料」でさらに説明します。

CADファイルをCNCプログラムに変換

CADファイル設計後、次のステップはCADファイルをCNCソフトウェアに入力することです。ソフトウェアは操作実行に必要なプログラミングコードのためにCADファイルを解析します。

CNC機械加工には2種類のコードがあります。Gコード（幾何学コード）は幾何学的に機能し、マシンの動作（どう動くか、いつ動くか、どの経路を取るか等）を制御します。一方、MコードはCNCマシンを制御する要因を担当します。

CNCマシンのセットアップ

CNCマシンのセットアップは、プロセスに向けたCNCマシンの準備です。セットアップは高量・少量プロセスのどちらを使用するかに依存します。これには旋盤、フライス盤、研削盤など、プロセスで使用される様々なマシンが含まれます。また、CNC量産加工を扱う優良企業は、プロセス担当の有能で熟練したエンジニアを備えていなければなりません。

操作の実行

すべてが問題なく計画通りであれば、操作を開始できます。プログラムを実行すると、CNCマシンのすべてのアクションを制御し、正しい結果を得るようガイドします。

2. 設計と材料の最適化

最良の設計を得るのは一般的に、利用可能な材料に関連して設計を最適化する方法を理解することから来ます。以下は、材料特性に関連してパーツ設計を最適化する方法のヒントです。

• 設計をシンプルにする

設計段階でパーツのCADファイルをシンプルに最適化するだけで、不要な機械加工プロセスを回避できます。最適化は操作時間を短縮し、他のデメリットも除去できます。不要なパーツは追加の機械加工を招くため、削除するのが賢明です。

• 適切な壁厚を使用する

作るパーツはCNC機械加工ツールから圧力を受けます。したがって、適切なパーツ壁厚を選ぶことは非常に重要です。薄すぎると簡単に破損します。厚すぎると工具の食い付き、たわみ、破損を招きます。

• 小さく複雑なテキストと形状を避ける

プロジェクトでマークやテキストが必要な場合、小さいものは避けた方が良いです。マシンが操作を行う上でのコスト増と複雑さ増が理由です。代わりに大きなテキストやマークを使用してください。

• 標準穴サイズを使用する

穴あけが必要な場合、簡単な操作のために標準穴サイズを使用するのが良いです。これにより時間を節約し、高精度と精度を確保できます。

3. 数量とリードタイム

CNC製造で最も懸念されるもう一つの事項は数量とリードタイムです。最新のCNC機械加工会社の多くは、少量と大量の両方のCNC機械加工に対応できます。しかし、リードタイムはソフトウェアの洗練度、マシンの最新度、運用能力に依存します。

合理的なリードタイムで数量と品質の両方で最高の結果を得るには、プロセスを理解し、それを提供できる会社を知ることが必要です。

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結論

今日の市場でサービスに外注する前に、CNC量産加工について知っておくべきことがたくさんあります。したがって、この記事ではCNC量産加工を紹介しました。プロセスと外注前の知っておくべきことを説明しました。CNC製造プロセスで役立つ新しいことを学んでいただけたことを願っています。

よくある質問（FAQ）

CNC機械加工とは？

CNC機械加工は、コンピュータがプログラムコードにより工具を指示し、ワークピースを削り取る減法製造プロセスです。

CNCオペレーターは何をする？

CNC機械加工は自動化プロセスです。しかし、適切なタイミングと状況でマシンを制御するためにCNCオペレーターが必要です。