複雑試作におけるCNC加工プロセスルートの極意

試作加工メーカーとして、当社は先進CNC設備を備え、複雑構造ワークの加工を得意としています。ワークを機械にセットする前に、エンジニアは通常加工プロセスルートをシミュレーションし、以下の原則を参照します。

加工プロセスルート策定の参照原則

工程において位置決め基準面となる面を最初に加工し、後続工程のベンチマークをできるだけ早期に確立する。

高品質要求面は加工段階に分割。一般に荒加工、半仕上げ、仕上げの3段階。目的：加工品質確保、設備の合理的活用、熱処理工程の配置容易化、原材料欠陥の早期発見等。

ハウジング、ブラケット、連結棒等では、平面を先に加工し、それを基準に穴加工を行う。平面と穴の位置精度を保証し、平面上の穴加工を容易にする。

主要面の仕上げ工程（研削、ホーニング、超仕上げ、ローリング等）は加工ルートの最終段階に配置。加工後粗さRa 0.8μm以下では微小な衝突でも面を傷つけるため、仕上げ後は手や他部品との直接接触を原則禁止し、工程間移動・ワーク載せ替えによる面損傷を防止。

一般的な加工プロセス配置の概要を説明した後、特定状況に遭遇した際の以下の原則を紹介します。

荒加工では切削量が大きく、ワークは大きな切削力とクランプ力を受け、大量の発熱で顕著な加工硬化と大きな残留応力が発生。荒・仕上げを連続実施すると残留応力再分布で寸法精度が逸脱。高精度要求部品では、荒加工後・仕上げ前に低温焼鈍やエージング処理を挟み、残留応力を除去するのが一般的。

荒加工は主に加工代除去が目的で精度要求は高くないため、高出力・精度普通の工作機械で実施。仕上げは高精度機械が必要。荒・仕上げを異なる精度の機械で分担させることで、設備能力を最大限発揮し、精密機械の寿命延長にも寄与。

熱処理工程の配置位置は以下を参照：

部品の加工プロセス策定時、生産タイプの違いにより、使用手法、工作機械・設備、治具・ゲージ、素材、作業者技術要求等が大きく異なります。

CNCマシン