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CNC - コンピュータ化された数値制御

これまで、工作機械は、機械加工プロセス中常にオペレータによって制御および監視される必要がありました。技術の進歩のおかげで、1970 年代にコンピューター支援設計 (CAD) とコンピューター支援加工 (CAM) が追加されて以来、これはますます不要になりました。

コンピュータ化された数値制御は、コンピュータ化されたデバイスを工作機械と統合して、完全に自動化された操作を可能にします。この自動加工プロセスは、手動制御の限界を克服し、オペレータがレバー、ボタン、およびホイールを介して機械加工を制御および実行する必要があります。この自動化により、人間のオペレーターにとってワークスペースがより安全になっただけでなく、精度と生産性も向上しました。

CNC 加工アプリケーション

CNC 機械加工は、切断、フライス加工、研削、旋盤加工、のこぎり加工、ホブ加工、ホーニング加工など、幅広い製造作業を実行するために使用できます。また、金属、プラスチック、木材、ガラス、発泡体、複合材など、さまざまな種類の材料にも適しており、自動車産業、航空宇宙、医療、軍事部品など、さまざまな産業に応用されています。 .

通常、CNC 機械加工は、3D プリントや射出成形操作などの付加的な製造プロセスとは対照的に、除去的な製造プロセスを指します。サブトラクティブ プロセスはワークピースから材料を除去して完成品を作成します。一方、アディティブ プロセスは材料の層を組み立てて目的の形状を生成し、成形プロセスはストック材料を変形して目的の形状に移動します。

製造プロセスにはそれぞれ長所と短所がありますが、それについては別の記事で説明します。それでは、最も一般的な CNC 機械加工操作のいくつかを区別する前に、CNC 機械加工プロセス自体を詳しく見てみましょう。

CNC 加工プロセス

すべての CNC 機械加工プロセスの開始時に、2D ベクトルまたは 3D ソリッド パーツ CAD 設計があります。コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用して、設計者と製造業者は、CNC 機械加工プロセスに必要な寸法や形状などの技術仕様とともに完成品のモデルを作成します。次に、コンピューター支援製造 (CAM) ソフトウェアが CAD 設計ファイルから部品の形状を抽出し、元の設計と同じ部品を製造するために CNC マシンとツールを制御するデジタル プログラミング コードを生成します。

CNC 加工ソフトウェアの背後にあるプログラミング言語は G コードと呼ばれ、速度、送り速度、調整など、機械のさまざまな動きやパラメーターを制御します。 CNC 機械加工により、工作機械の一連の機能を事前にプログラムし、それらを 1 サイクルで実行することができます。人間のオペレーターはほとんど関与しません。この CNC プログラムは、CNC マシンの命令として機能します。それは、工作機械の操作と操作を行う工作機械の統合コンピュータに、工作機械の動作と動きを指示する工作機械のコマンドを送信します。プログラムを開始すると、CNC マシンが CNC 機械加工プロセスを開始するように指示され、カスタム設計の部品または製品を製造するために必要なマシン操作を実行する際に、プログラムがプロセス全体を通してマシンをガイドします。

CNC 機械加工の種類

前述したように、CNC 加工は、自動車、航空宇宙、医療産業など、さまざまな産業に適し、幅広い製品を生産しています。最初に、最も一般的な CNC 機械加工操作のいくつかを見てみましょう。

CNC フライス加工

CNC フライス加工は、今日の製造業の世界で最も一般的な CNC 機械加工操作です。これは、回転する多点切削工具を使用してワークピースから材料を除去する機械加工プロセスです。標準的なフライス盤は 3 軸 (X、Y、Z) で動作しますが、より高度なフライス盤では追加の軸に対応できます。フライス加工プロセスの運用機能には、ワークピースに浅くて平らな表面と平らな底のキャビティを切削するフェース フライス加工と、ワークピースにスロットやスレッドなどの深いキャビティを切削する外周フライス加工が含まれます。

CNC旋盤

CNC ターニングは、回転するワークピースから材料を除去するためにシングルポイント切削工具を使用する CNC 機械加工プロセスです。旋盤やターニングセンターでは、工作物が回転しながら円形に切断されます。この材料除去プロセスは、不要な材料を切り取って回転部品を作成します。最新の CNC 旋盤の CNC 制御のおかげで、これらの機械は非常に高精度かつ非常に高速で切削加工を実行できます。 CNC 旋盤がなければ、今日製造されている多くの複雑で複雑な部品は、手動旋盤だけでは不可能です。旋削プロセスの CNC 機械加工機能には、中ぐり、面取り、溝入れ、ねじ切りが含まれます。

CNC ドリル

CNC ドリル加工は、マルチポイント ドリル ビットを使用してワークピースに円筒形の穴を作成する CNC 機械加工プロセスです。 CNC ボール盤は、ドリル ビットを回転させて材料のブロックに切断することによって動作します。 CNCボール盤での穴あけ作業は切削加工です。独自のドリルビットを使用して、円形断面の穴を加工物に切り込みます。最も一般的なのは、複数の先端を持つ回転切削工具です。ドリル ビットが工作物に押し付けられると、毎分数百から数千回転 (RPM) の範囲の高速で回転します。その結果、多くの産業やさまざまな用途に役立つ精密な穴が開けられます。

CNC 研削

CNC 研削では、回転する砥石を使用してワークピースから材料を切り出します。研削盤は、非常に高品質の表面仕上げを実現できるため、主に製造プロセスの最終段階で使用されます。最新の CNC 研削盤は、非常に複雑なクランクシャフト、カムシャフト、バルブ、およびその他のコンポーネントでも、非常に効率的で信頼性の高い方法で確実に加工できます。研削盤による CNC 加工に関しては、平面研削盤、円筒研削盤、センタレス研削盤、内面研削盤、専用研削盤を区別できます。

その他の CNC 機械加工オペレーション

上記は最も一般的な CNC 加工操作の一部ですが、製造の世界にはさらに多くの操作が存在します。その他の機械的 CNC 機械加工には、鋸引き、ブローチ加工、ホーニング加工、ラッピング加工などがあります。その上、放電 (EDM マシン) やプラズマ (プラズマ切断機) による切断操作などの新しい CNC 機械加工操作があります。

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CNC 機械加工は、トピックが複雑すぎて、1 つの記事で包括的にカバーすることはできません。この記事を読みながら、CNC 加工の基本について学んでいただければ幸いです。 CNC マシンとそのアプリケーションについて詳しく知りたい場合は、他のブログ エントリをチェックしてください。 また、検索機能もチェックしてください 製品データベースで数百の CNC マシンを見つけることができます。

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