CNC マシニング 101:ミーリングセンターのコアオペレーションをマスターする

精密機械加工、 特にCNC (コンピュータ数値制御) 機械加工は、今日の経済において、特に比類のない精度と複雑さの部品を必要とする業界にとって極めて重要です。

どのような業界 ?航空宇宙、自動車、医療、防衛、産業機械、エレクトロニクスなど。これらの業界の企業は、高精度のコンポーネントを確実かつ効率的に製造できる CNC 加工に頼っており、 これは特殊な用途にとって非常に重要です。 .

CNC マシンは驚異的なタスクを実行します。 複雑なコンポーネントを効率的に生産し、精度とコスト効率の両方で従来の機械加工方法を上回ります。この記事では概要を見ていきます。 CNC機械部品と機能。表示されるリンクには、そのトピックに関する詳細が表示されます。

CNC マシンとは何ですか?

CNC マシンはコンピューター プログラミングを利用して、工作機械の機能と動作を制御します。これらのプログラムには、事前に作成されたものまたは自動生成されたものにコード化されたプログラム命令が含まれています。 （G コードと M コードの詳細については、こちらをご覧ください）CNC マシンは、部品生産のための正しい操作を実行するためにこれに従います。

コンピューターは工具やワークピースを移動させ、送り速度、切り込み深さ、速度、クーラント流量を制御します。機械が作動すると材料を正確に除去します。 層ごとにワークピースの形状を整えます。 CNC マシンはさまざまな材料を加工できます。 、金属、プラスチック、木材、複合材料など。

CNC マシンにはさまざまな種類があり、それぞれが異なる機能を実行します。標準的な CNC 加工プロセスには、次の加工技術が含まれます。

• フライス加工 — 回転する切削工具が固定されたワークピースに接触する
• 方向転換 — 切削工具で加工物を成形しながら回転させます。通常は旋盤で行われます
• 穴あけ — 回転する切削工具がワークピースに穴をあけます
• 退屈 — 材料除去によりワークピースに正確な内部空洞を作成する
• ブローチ加工 — 浅い切削ストロークによる連続的な材料除去
• 鋸引き — 鋸刃の前後運動を使用してワークピースをスライスする

CNC マシンの種類はかなり異なりますが、どのようなタスクであっても、CNC マシンは明らかに次の 2 つの点で優れています。再現性 （何万もの同じ部品を作る能力） と精度 (打撃位置の公差は +/- 0.001 インチ以上)。

CNC マシンの部品とは何ですか?

ベッド :通常、耐久性と強度を高めるために鋳鉄で作られたベッドは、すべてのコンポーネントを支える機械の基礎です。

スピンドル: 加工エリア内には、 電動で駆動されるスピンドルが配置されています。 部品を切断して成形するツールを回転させます。スピンドルの内側は工具ホルダーのテーパー角度に合わせてテーパーが付けられており、切削中に工具を所定の位置に保持するために必要な表面接触を最大化します。 ドローバー スピンドルの内側で保持ノブをグリップして引っ張ります。 ツールホルダーに取り付けて、ツールをスピンドルに固定します。横型機械のスピンドルは工具を水平に保持し、縦型機械は垂直に保持するため、それぞれの名前が付けられました。

パレット: 水平ミル上のパレットは、機械加工中の部品を保持する特定の部品の機械加工治具を取り付けるために使用されます。 備品 パーツを正確な位置と位置にしっかりと保持します。パレットには整列ブロックが付いています。 両側にあり、ボルトで固定する前に固定具を所定の位置に配置するために使用されます。横型マシニングセンタには2 つのパレットがあります。 。オペレータは、2 番目のパレットが機械加工ステーションにある部品を機械加工している間に、積載ステーションでパレット上の部品を処理できます。

コントロール パネル :コントロール パネルには、入力デバイス、表示ユニット、キーボード、およびコントロール ボタンが含まれます。通常、位置決めを容易にするために伸縮可能なアームに取り付けられており、 非常に重要な役割を果たします。 プログラミング命令を機械に入力し、機械制御ユニットの機能を補完します。

ディスプレイ :サイズと解像度が異なるこの画面には、G コード、設定、機械の動作ステータスなど、オペレーターとの対話に必要な情報が表示されます。このユニットは、プログラム、命令、リアルタイムの機械ステータスを表示することにより、CNC 機械の効果的な管理と制御を保証します。

マシンコントロール :MCU は G コードを解釈し、タスクの開始、主軸速度、工具交換、送り速度管理などの操作を処理します。 G コードをツールドライバーの命令に変換し、サーボモーターの動きを調整します。 複数の軸にわたって、フィードバック センサーでツールの精度を確保します。 

ウェイカバー: 主軸やワークテーブルを動かす機構を覆う、伸縮する金属板をウェイカバーと呼びます。その目的は精密機械部品に切り粉やその他の汚染物質が入らないようにすることです。 適切に潤滑されて清潔に保たれていないと、簡単に損傷する可能性があります。ウェイとボールネジについて説明します。

ウェイルーブ システム: waylube システムはウェイを潤滑します。 横行テーブルが滑る様子と、それを動かすボールネジです。

チップコンベヤ: 部品が機械加工されると金属の切りくずが生成され、それが蓄積して工具、機械、または部品の動きを妨げたり、冷却液の逆流を引き起こす可能性があります。チップコンベアは加工エリアから切りくずを除去するための機構です。 適切なクーラントの流れを確保するためにそれらをクーラントから隔離します。これは機械加工を成功させるために重要です。切りくずをゴミ箱に送り、きれいな冷却液を冷却液タンクに戻すことができます。

冷却システム: 加工品質を向上させるために、CNC 機械はさまざまな目的でクーラントを使用し、それぞれに個別のクーラント ポンプが使用されます。ガーデン ホース タイプの噴霧器で加工箇所にクーラントを噴射し、 徹底したスピンドル工具の冷却を実現します。 チップを洗浄している間 チップコンベアに流れ込み、 流れを工具に向けて潤滑します。 .

油圧システム :油圧ポンプは、パレットの持ち上げ、パレットのクランプ、ドローバーの操作、および部品保持治具のクランプに高圧オイルを供給します。各タスクには個別のポンプがあり、1 つは機械用、もう 1 つは治具用です。下のポンプは機械の機能用です。 、作動油の現在のレベルを示すリザーバー上の覗き窓が付いています。

工作機械 :工作機械は、ワークピースに対してタスク (通常は切断) を実行します。前述したように、これらのツールは CNC の種類 (旋盤、フライス盤など) によって異なります。機械にはいくつかの切削工具が保持されています。 60 個のツール ベルトが一般的で、より多くのツールまたはより少ないツールを保持するためのオプションがあります。工具はツールチェンジャーにより自動的に交換されます。スライド テーブル、スピンドル、そのドライブやモーターなどの重要なコンポーネントは、X、Y、Z 軸を介して制御されます。 CNC マシン (2 軸から 5 軸マシンを含む) の仕組みの詳細については、この記事を参照してください。

駆動システム :動きは電気ドライブ、サーボモーター、ボールネジ、リニアガイドによって制御され、正確な精度が保証されます。 CNC ミルでは、パレットが Z 方向に水平に移動し、切削工具が X および Y 方向に水平および垂直に移動します。

フットスイッチまたはペダル :CNC オペレーターはフット ペダルを使用してチャックを開閉し、部品のロードとアンロードを簡単に行うことができます。

初心者が知っておくべき追加の CNC マシン情報

世界クラスの CNC 加工は、機械の部品だけではありません。 CNC マシンには適切なメンテナンスが必要です。 効率的に稼働し続けるために。ここでいくつかのヒントを参照してください。同様に、CNC 工作機械も完全に管理され、必要なときに利用できるようにする必要があります。

多くの製造分野と同様に、いくつかの迷信が人々に CNC 加工について誤った印象を与えています。実際、作業環境は清潔で、作業者の安全が優先され、新しい人材が歓迎され、CNC 加工は確実なキャリアの選択肢です。 .

CNC マシンは高度なテクノロジーを使用しています。 複雑な部品を機械加工することはできますが、学んで理解するのはそれほど難しいことではありません。実際、多くの高校生や卒業生が直接 CNC 機械加工のキャリアに飛び込んでいます。ただし、他の業界と同様、経験が重要であり、熟練した機械オペレーターになるには通常 2 ～ 3 年の機械加工が必要です。

最後に、 経験豊富で信頼できる CNC 機械工場と協力することです。 サイズに関係なく、必須です。このリソースは、高級ショップとの関係が製造ニーズにとって最適かどうかを判断するのに役立ちます。

CNC 機械の部品と機能については理解できたので、リソース ページを調べてください。 CNC 加工情報、オペレーターの責任、業界トレンドの共有に特化したサイト:CNC 加工ガイド 。すぐにアクセスするには、以下をクリックしてください。

著者について

Taylor は SMC で従業員開発マネージャーを務めており、トレーニングと安全への取り組みを監督しています。実践的で実践的なアプローチにより、個人に合わせてトレーニング プログラムを調整し、すべての新入社員がそれぞれの役割に応じて適切なトレーニングを受けられるようにしています。テイラーは会社の安全チームの先頭に立って、組織全体に安全の文化を提唱しています。