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CNC加工:複雑部品生産における主要応用

CNC加工はCNC装置において非常に高い地位を占めています。多くの部品加工企業がCNCマシニングセンタを採用しています。では、CNC加工でどの種類の部品を加工できるのでしょうか? ご存知の通り、CNCマシニングセンタは、複雑で工程が多く、要求が厳しく、複数種類の汎用工作機械と多数の工具治具を必要とし、複数回のクランプと調整を経てしか加工できない部品の加工に適しています。その主な加工対象は、箱物部品、複雑曲面、特殊形状部品、板カバー部品、特殊加工です。

(1) 箱物部品

箱物部品とは、一般的に複数の穴系、内部空洞、一定の長さ・幅・高さの比率を持つ部品を指します。この種の部品は工作機械、自動車、航空機製造などの産業で多く使用されます。箱物部品は一般的に多工程穴系加工と平面加工を必要とし、公差要求が高く、特に形状・位置公差要求が厳格です。通常、フライス、ドリル、リーマ、ボーリング、リーマ、座ぐり、タップなどの工程を経て、多数の工具が必要です。箱物部品を加工するマシニングセンタでは、加工ステーションが多く、ワークテーブルの複数回回転で完了する部品の場合、一般的に横形ボーリングフライスマシニングセンタが選択されます。加工ステーションが少なくスパンが大きくない場合は、立形マシニングセンタで一端から加工できます。

CNC加工:複雑部品生産における主要応用

(2) 複雑曲面

複雑曲面は機械製造産業、特に航空宇宙産業において極めて重要な位置を占めます。通常の加工方法では複雑曲面を完成させるのは困難、あるいは不可能です。我が国では従来、精密鋳造が使用されてきましたが、その精度の低さは想像に難くありません。複雑曲面部品の例:各種インペラ、風案内車、球面、各種曲面成形金型、プロペラ、水中ビークルプロペラ、その他の自由曲面。以下により典型的なものを示します。

(3) 特殊形状部品

特殊形状部品は不規則な形状の部品で、その多くは点、線、面の多工程複合加工を必要とします。特殊形状部品の剛性は一般的に低く、クランプ変形の制御が難しく、加工精度の保証が困難で、一部の部品の一部は汎用工作機械では完成困難です。マシニングセンタで加工する際は、合理的な工程措置を講じ、一回または二回のクランプで、マシニングセンタの多工程点・線・面複合加工の特性を活用して、複数工程または全工程を完了させるべきです。

(4) ディスク、スリーブ、板部品

キー溝、または放射状穴、または端面に分布した穴系を持つ、曲面ディスクスリーブまたは軸部品(フレング付きスリーブ、キー溝付きまたは角軸部品など)、および多孔加工板部品(各種モーターカバーなど)。端面に分布穴と曲面を持つディスク部品は立形マシニングセンタ、放射状穴を持つ部品は横形マシニングセンタを選択すべきです。

(5) 新製品試作段階の部品

マシニングセンタは適応範囲が広く柔軟性が高いです。加工対象を変更する際、新しいプログラムを作成・入力するだけで加工を実現できます。

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