2020年CNC加工：業界トレンドとイノベーションTOP5

CNC加工業界を含め多くの業界にとって、2020年は浮き沈みの激しい年でした。しかし、昨年業界で起きた多数の発展を鑑みると、CNC加工の世界ではダウンよりアップがはるかに多かったと言えます。この記事では、2020年のCNC加工を形作ったトップ5のトレンドと発展を紹介します。

1. より優れた切削工具

切削工具はCNC加工プロセス全体で最も重要なコンポーネントの一つです。加工プロジェクトの速度、コスト、品質の多くは使用工具に依存します。優れた工具はより高速かつ高品質に切削でき、加工時間とコストを大幅に削減します。したがって、2020年の重要なトレンドとしてより優れた切削工具の開発があり、多結晶ダイヤモンド（PCD）と超硬ソリッド工具がトップを占めました。これらの工具は高耐久性、切削効率と効果、汎用性、高速性を実証しています。振動が少なく、耐摩耗性が高く、工具寿命が長く、メンテナンスが少なく、動作騒音も低減します。特にCNC加工に有益なのは、これらの工具が厳しい公差を実現し、非常に高精度な部品を生産できる能力です。

多結晶ダイヤモンド切削工具（出典：Onsrud）

2. より多軸化、より高速加工

CNC加工の製造技術としての開発では、機能性と速度を向上させながらコストを削減する努力が常になされてきました。2020年、6軸加工の適用によりこの方向で大きな一歩を踏み出しました。より多くの軸はより多くの機能とより少ないサイクルタイムを意味することはすでに事実でしたが、6軸加工はさまざまな形で長年存在しながら一般的ではありませんでした。それが2020年に変わりました。

5軸加工はX、Y、Z軸で移動しながらA軸とB軸で回転します。この技術はすでに素晴らしいですが、6軸加工はC軸回転を追加することでさらに進化します。これによりサイクル速度を最大75%向上できます。シンプルな部品のフライス加工では6軸の追加メリットはないかもしれません。しかし、高度に複雑な部品を持ち込めば、6軸加工の真価を発揮します。

3. 改善されたソフトウェア

CNC加工ハードウェアのすべての発展に対応して、ソフトウェアの発展も必要でした。CADとCAMソフトウェアはCNC加工のソフトウェア側面です。これらは常にCNC製造に不可欠で欠かせないものでした。CAMの進歩により、加工プロセス全体を仮想セットアップでシミュレートできるようになりました。CAMにより、CADモデルを生産するために必要な精密な機械操作が明確に描かれ、高度なカスタマイズと性能観察が可能になります。特定部品の生産に最適なセットアップ（速度と送り）、シーケンス、工具パスが詳細にシミュレートされます。これらの機能はエラーを排除し、常に最適設定が提供されるためです。また高度な衝突検出システムがCAMソフトウェアに統合されたため、衝突リスクも除去されます。総じてこれらは機能性を大幅に改善し、廃棄物を減らし、製造速度を向上させます。

4. オンデマンド製造への高い需要

オンデマンド製造、別名「製造サービス（MaaS）」は以前から存在していました。しかし、その莫大なメリットと、従来の顧客対機械工場モデルの固有の制約が2020年に非常に明確になりました。

パンデミックにより多くの機械工場が閉鎖を余儀なくされ、近くの機械工場のみに依存していた多くの人々と企業が製造ニーズを抱えたまま立ち往生しました。一方、Xometry EuropeのようなMaaS企業では加工キャパシティが常に利用可能でした。さまざまな国に広がる2,000社以上の製造業者ネットワークにより、製造活動は停滞しませんでした。ネットワーク内の製造業者も、Xometryを通じた継続的な受注ストリームのおかげで、仕事不足で倒産する可能性が低くなりました。

Xometry EuropeのMaaSモデルにより、一年を通じて緊急医療製造を遅滞なく実施できました。

5. オペレーターを訓練する直感的な機械

高度なスキルを持つCNCオペレーターの不足は、CNC製造業界で常に問題でした。しかし、パンデミックにより多くの加工企業が損失を緩和するためオペレーターを解雇したことで、この問題は大幅に悪化しました。

熟練オペレーター不足を解決するため、Haas AutomationなどのCNC工作機械メーカーは、オペレーターを教えることができる直感的な機械の開発に注力しています。コントローラーのディスプレイ画面拡大、加工中のリアルタイム視覚支援と指示の搭載、フィードバックとトラブルシューティングシステムの統合など、比較的未熟なオペレーターでも非常に短時間で機械の使い方を学べるような機械作りに取り組んでいます。

Haasマシニングセンタのコントローラーには指導用画像とビデオを含め、ミスを軽減し、オペレーターを訓練し、ダウンタイムを削減できます。（出典：Haascnc.com）

結論

発明以来毎年、CNC加工は技術と業界全体を前進させるさまざまなトレンドと発展の対象となってきました。2020年も起きたすべてのことにもかかわらず例外ではありません。2020年にまだ開発中だった多くの技術が完全適用されるため、2021年は業界にとってすでに明るい兆しを見せています。

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