CNC加工を極める：精度と性能を高める3つの重要原則

CNC加工は、通信機器を精密に製造するための最良の方法の一つです。コンピュータ技術により、複雑な特殊部品の設計と生産が可能になります。CNCの助けを求めているなら、ここにCNCの原則に関するいくつかのポイントがありますので、ご参考ください。

CNCとは何の略？ CNCは何をするもの？

CNCはComputer Numerical Control（コンピュータ数値制御）の略です。CNCはオペレーターによって制御されるコンピュータインターフェースです。部品の作り方についてのコンピュータファイルから指令を読み取り、その情報を工作機械に変換します。プログラマーはコンピュータソフトウェアを使用して、CNCが実行できる指示を作成します。これらの指示は、工作機械の各移動軸の動きを定義し制御します。移動軸とは、工作機械の構成要素が動く方向のことです。CNC工作機械はほとんどが2つ以上の軸を持ち、機械タイプと製造製品によって異なります。

CNCをよく知っていますか？ しかし、プロセスには3つの原則があることをご存知ですか？ それらは何ですか？ 加工プロセスに直接どのような結果をもたらすのでしょうか？ 具体的な詳細をお見せします。

原則1：工程の最大集中と一回の位置決め

部品と工程の加工を、特にマシニングセンターでCNC工作機械に最大限集中させることができます。つまり、部品を可能な限り1回のクランピングで完成させるべきです。工程の集中は、工作機械の台数とワークピースのクランピング回数を減らし、不必要な位置決め誤差を防ぎ、生産性を向上させます。高い同軸度が要求されるシステム全体の加工では、同軸穴系のすべての加工を、1回の取り付け後に順次継続的な工具交換で完了させ、その後他の位置の穴を加工することで、繰り返し位置決め誤差の影響を軽減し、システム全体の同軸度を向上させます。

原則2：荒加工を先に、仕上げ加工を後に

数値制御加工を実行する際、加工精度、剛性、変形などの要素に基づいて工程を分割する場合、荒加工と仕上げ加工の分離原則に従って工程を分割すべきです。つまり、すべての荒加工が完了した後に、半仕上げと仕上げを行います。特定の加工面については、荒加工→半仕上げ→仕上げの順序で完了させるべきです。荒加工時には、加工品質、工具寿命、機械-治具-工具-ワークピースプロセスシステムの剛性を確保する条件下で、工作機械の性能と工具の切削性能を最大限に発揮し、より大きな切り込みを取るよう努めます。仕上げ前の各部の加工条件をできるだけ均一にします。仕上げ加工では、部品の精度と表面品質を主に保証します。

したがって、仕上げ加工時の部品最終輪郭は、最後の切削で連続的に仕上げられるべきです。加工品質を確保するため、通常の状況下では、仕上げ加工代は0.2〜0.6mmとするのが良いです。荒加工と仕上げ加工の間に一定の期間を空け、荒加工後の部品変形が仕上げ前に完全に回復するようにすることで、部品の加工精度を向上させます。

原則3：近いものから遠いものへ、面加工を穴加工より前に

加工部位と工具設定点の距離に基づき、通常の状況では、工具設定点に近い部分を先に加工し、遠い部分を後に加工することで、工具移動距離を短縮し、アイドル移動時間を節約します。CNC旋削でも同様で、ブランクまたは半完成品の剛性を維持し、切削条件を改善するのに役立ちます。

フライス平面加工とボーリング穴加工の両方を持つ部品の加工では、平面フライス加工を先に行い、その後ボーリング加工を行う指示を実行できます。平面フライス加工時は切削力が大きく、部品が変形しやすいためです。まず面をフライス加工し、その後ボーリング加工を行うことで、変形が回復するまで少し待ち、回復後にボーリング加工を行うことで、穴の加工精度を確保するのに役立ちます。逆にボーリング加工を先に行い、その後平面をフライス加工すると、穴にバリやバリが出て、穴の組み立てに影響を与えます。

CNC加工の最大の特徴は、製造業で非常に重要な役割を果たしてきました。例えば、飛行機、ロケット、エンジンでは、CNC部品には異なる特徴があります。飛行機とロケットは部品数がゼロ、大型部品、複雑な形状。エンジンは部品数ゼロ、小型部品、高精度。したがって、航空機/ロケット製造部門とエンジン製造部門で選択されるCNC工作機械は異なります。CNCに関する十分な知識があれば、CNC業界で虎に翼を与えたような存在になれるでしょう。この記事がお役に立てば幸いです。