用途に最適なCNCマシニングセンタ選定ガイド

マシニングセンタの用途別選定 - どの機種が何に適しているか？

硬質材料で構成されるワークの加工は、立形マシニングセンタにとって困難なタスクです。航空宇宙用プロペラ、着陸装置、胴体シェル、翼フレームなどが該当します。したがって、従来のマシニングセンタモデルに加え、硬質超硬材料専用の立形マシニングセンタシリーズが特別に開発されました。

マシニングセンタは様々な深さを持つ工作機械モデルで、一台で多くの精密加工タスクを処理できます。この便利なワンストップ加工コンセプトは、従来のフライス盤とタッピング盤から派生しました。航空機工学がプロペラ駆動からジェット駆動へ変わったときです。

ジェット機の速度はプロペラ機とは大きく異なるため、部品加工の精度要求も大きく異なります。したがって、この特殊工作機械の開発は、航空宇宙産業のより高い基準と厳格な要求に応えるため急速に変化してきました。

航空宇宙産業の革命的変化後、マシニングセンタはより高い加工確率と能力により様々な産業で広く使用され、自動車、発電、金属加工、家電産業に強力な競争力を提供しています。

フライス盤の元来の機能は、可動回転工具を1軸内で1つ以上のワークに前進させ、ワーク材料を除去することです。その後、ボックスガイドやリニアガイドなど異なる軸配置方法の採用により、異なる方向でのこの加工方式が実現されました。

従来の旋削に加え、フライス加工は様々な切削作業をカバーできるため、範囲が広く、3C消費財用微小部品から重工業用大型重量ワークまで対応可能です。したがって、フライス加工は精密加工達成を支援する最も一般的な加工方法の一つとなりました。

フライスとタッピング手法の研究開発は学術分野と民間企業で非常に盛んです。従来の旋盤では複雑な輪郭を持つ精密ワークの加工が困難です。この期待により、マシニングセンタの概念が産業界で徐々に形成されました。

「マシニングセンタ」という用語は、様々なCNCタッピング、穴あけ、フライス盤を記述するために使用できます。これらの工作機械は、リニアガイド、ローラースクリュー、パワータレット、パワーツールなどの重要なアクセサリを装備しています。これらの補助アクセサリはマシニングセンタの一部と見なせます。

このトレンドが成熟するにつれ、マシニングセンタは以前より高度にカスタマイズされるようになり、新しいビジネスモデル生態系をもたらしています。したがって、マシニングセンタのセールス担当者は、機械機能とトレンドの変化に注意を払う必要があります。

マシニングセンタは大きく立形と横形の2主カテゴリーに分類できます。もちろん他の構造タイプもありますが、本記事ではこの2カテゴリーをさらに議論します。

立形マシニングセンタの構造は垂直配置され、ワークは切削工具が垂直軸上で垂直上下に移動して加工されます。

3軸マシニングセンタでは通常Z軸、4軸または5軸マシニングセンタではA軸とB軸で垂直軸上の精密加工を実現します。

重力により、立形マシニングセンタは横形構造のような同心度問題を抱えません。垂直チャックがワークをワークテーブル上で強固にクランプし、ワークテーブルが軌道によりベース上に平らに支持されるためです。

したがって、立形マシニングセンタと横形マシニングセンタの適用は異なります。この特徴に基づき、エンジニアはこれら2モデルを異なるソリューションで活用する方法を知っています。

逆に、横形マシニングセンタのスピンドルとチャックは水平に配置されます。加工は水平に行われ、通常機械ベースと平行です。

チャックとシリンダーの垂直設計により、ワーク重量が異なる状況を引き起こすため、第4軸と第5軸を通じてより多くの調整が必要です。

パワータレットは横形マシニングセンタにより多く搭載され、工具交換時間を大幅に短縮し、生産モデルをより効率的にします。マシニングセンタのワーク形状は通常円形ではなく複雑な輪郭です。パワータレット搭載により、より効率的な加工が可能になるためです。

電源とスピンドル速度は、マシニングセンタの能力と精度を決定する重要な要素です。重切削加工で高速運転が必要な場合、トルクを詳細に見積もる必要があります。両者は高度に関連していますが、確定的な公式はありません。また、トルク値は機械設計の多くの他変数も考慮する必要があります。

欧州、日本、台湾のメーカーには速度基準について一定のコンセンサスがありますが、地域差は依然として大きいです。したがって、マシニングセンタメーカーとユーザー間で、加工プロセスとワークについて更なる議論と記述を行い、生産ラインに最適なソリューションを選択する必要があります。

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