CNC 加工における荒加工と仕上げ加工の理解:主な違いについて説明

一般に、CNC 加工の基本は、旋削、フライス加工、フェーシング、穴あけ、溝入れ、ボーリングなどの標準的なサブトラクティブ マニュファクチャリング操作で構成されます。これらのプロセスには、固体ワークピースから余分な材料を層ごとに除去し、部品に必要な寸法特徴を達成するために高品質の仕上げを追加することが含まれます。

ただし、これらの機能を 1 回の機械加工で実現することは不可能です。したがって、メーカーは通常、荒加工プロセスと仕上げプロセスという変数パラメーターを使用した 2 つのステップで生産を実行します。この記事では、機械加工における荒加工と仕上げ加工の違いについて詳しく説明します。

機械加工における荒加工とは、ワークピースから大量の余分な材料を除去するプロセスを指します。荒加工は通常、機械加工の加工段階の最初のステップです。したがって、CNC 荒加工により、必要な部品形状に近い材料の形状または形状が生成され、後続の機械加工プロセスがより簡単かつ効率的になります。

また、荒削りの目的は、余白を素早く除去することです。メーカーは通常、短期間で大量の切りくずを除去するために、高い切込み深さと大きな送り速度で荒加工プロセスを実行します。ただし、これらの加工パラメータは製品の表面と寸法の特徴に影響を与えます。

荒加工プロセスは高い生産効率をもたらしますが、粗製品は仕上げが不十分で、不正確で、不正確であることがよくあります。したがって、荒加工では、高い寸法精度と厳しい公差を満たさないコンポーネントが生成されます。

機械加工における仕上げとは何ですか?

機械加工における仕上げとは、すでに製造された部品やコンポーネントの表面を特定の解像度に合わせて変更する製造プロセスを指します。これには主に、パーツの外観を改善するための美的欠陥の除去や、性能を向上させる特定の機械的特性の達成が含まれます。

一般に、仕上げは、精密機械加工、研削、電気めっき、ビードブラスト、研磨、陽極酸化、粉体塗装、サンドブラスト、塗装などの複数のプロセスで構成されます。そのため、メーカーは、必要な部品の機能に応じて、特定の仕上げプロセスまたは仕上げ操作の適切な組み合わせを使用して、次のような製造部品の特性を追加または改善します。

• 硬度
• 接着力
• はんだ付け性
• 電気伝導率
• 滑らかさ
• 耐食性
• 耐摩耗性など

ほとんどの CNC 製造プロジェクトでは、通常、エンジニアがワークピースに荒加工を行った後、最終手順として仕上げが行われます。さらに、仕上げプロセスの目的は、必要な余分な材料を除去し、平坦度、粗さ、厚さ、公差、表面仕上げの点で最終寸法を達成するために製造されたコンポーネントを完成させることです。

機械加工における荒加工と仕上げ加工の違い

一般的な CNC 機械工場で行われる機械加工作業の中でも、仕上げおよび荒加工プロセスは、基本的な機械加工要件を満たすために依然として重要な製造プロセスです。

これらの加工ステップが同じであると考えたり、一方を他方と間違えたりする人もいますが、エンジニアリングの観点からは明確な違いがあることに留意してください。以下の機械加工における荒加工と仕上げ加工の違いを確認してください。

1.定義

荒加工の定義

荒加工は、ワークピースから余分な材料を素早く除去する加工操作です。これにより、後続の他の機械加工操作をより迅速かつ効率的に行うために必要な主要な形状と寸法が与えられます。

仕上げの定義

仕上げは、製造された部品の表面を修正して外観を改善したり、部品の機能を強化する特定の特性を実現したりする機械加工プロセスです。さらに、仕上げ加工は通常、平坦度、粗さ、厚さ、公差などの標準的な機械加工要件を満たし、さまざまなコンポーネントの表面仕上げを改善するために実行されます。

2.材料除去率

荒加工の材料除去率は高いですが、仕上げ加工の素材除去率は比較的低くなります。

3.送り速度と切込み量

荒加工では、より高い送り速度と切込み深さを利用します。対照的に、メーカーは低い送り速度と切り込み深さで仕上げ加工を実行します。

4.表面粗さ/仕上げ

荒加工で使用される送り速度と切込み深さが高いほど、スカラップマークまたは送りマークがより目立つようになります。したがって、粗い製品は表面粗さが劣るのが一般的です。逆に、仕上げ加工で使用される浅い切り込みと小さな送り速度により、スカラップマークが少なくなり、良好な表面仕上げを備えた製品の製造が容易になります。

5.寸法精度と公差

適切な仕上げ加工では、製造コンポーネントが完成し、高い寸法精度と厳密な公差の要件を満たす最終寸法が得られますが、荒加工では加工精度と厳密な公差の要件を満たすことができません。

6.カッタータイプ

カッターのエッジとノーズの鋭さは、達成可能な表面仕上げのレベルと機械加工の精度に影響を与えます。仕上げ加工では、より良い表面仕上げと寸法精度を得るために、切りくず負荷が少ない鋭いカッターが必要です。逆に、荒加工では、高品質の表面仕上げは重要な要件ではないため、高い切りくず負荷がかかる鋭利ではない刃のカッターを使用できます。

7.タイミング

一般的な CNC 荒加工手順は仕上げ加工の前に行われますが、仕上げプロセスは荒加工操作の後にのみ実行できます。

コントラストと明瞭さをさらに高めるには、以下のグラフ形式で荒加工と仕上げ加工の違いを確認してください。

荒切削仕上げ切削高送り速度低い送り速度高い切込み深さ低い切込み深さ高い材料除去率低い取り代除去率悪い表面品質悪い表面仕上げ良い寸法精度低い寸法精度高い寸法精度厳しい公差レベルの遵守が低いカッター上の切りくず負荷が大きいカッター上の切りくず負荷が少ない生産効率が高い生産効率が低い

機械加工における荒加工に関する考慮事項

荒加工は、製造業者が後続の機械加工用にワークピースのベンチマーク形状を製造するための効率的かつ迅速な手段を提供します。それにもかかわらず、機械加工で荒加工を実行する場合には、特定の考慮事項が影響します。以下で確認してください:

1.加工パラメータ

CNC 荒加工ツール ソフトウェアには、送り速度、切削速度、深さについて事前に選択されたオプションが含まれています。ただし、これらのデフォルトの加工パラメータでは、特定の荒加工操作ごとに考慮すべき事項を予測することはできません。さらに、これらのデフォルト パラメータを適用すると、処理エラーが発生する可能性があります。したがって、加工効率を達成するには、各ワークと切削工具に合わせてすべての荒加工パラメータを選択して最適化する必要があります。

2.工作機械と制御ソフトウェアの種類

荒加工には、高出力、高効率、高剛性の設備が必要です。そのため、手動装置では荒加工を行うために必要な工具の動きを処理できません。同様に、複雑な 3D フライス加工手順用にプログラムされたソフトウェアでは、コーナーが狭いワークピースの一定の切断を維持できない場合があります。したがって、荒加工作業に適応する加工ツールとソフトウェアを選択する必要があります。

3.熱と切削液

荒加工では送り速度が大きくなり、バックフィードが大きくなります。これにより、大きな切削抵抗が発生し、かなりの量の熱が発生します。さらに、熱は切削工具とワークピースに伝達されます。同時に、熱により工具の摩耗とワークピースの熱歪みが増大します。

したがって、加工の複雑さを避けるために、荒加工中に熱処理対策を確立する必要があります。機械工は、荒加工中に潤滑効果と冷却効果が大きい水ベースの切削液を使用することがよくあります。必要に応じて、オイルバスまたは空冷を使用して、発生する熱の影響を軽減できます。

機械加工における仕上げに関する考慮事項

機械加工における仕上げは、製造サイクルにおける他の作業と同様に重要です。さらに、仕上げプロセスを取得すると、製造作業全体が無駄になります。仕上げプロセスを実行する前に考慮すべき重要な要素がいくつかあります。

1.寸法精度

製造されたコンポーネントに仕上げを施すと、GD&T やその他の寸法の特徴が変化する可能性があることに注意することが重要です。たとえば、金属部品に粉体塗装を施すと、表面の厚さが増加する可能性があります。したがって、加工の精度と精度を確保するために、仕上げを適用する前に常に要因を検討すると役立ちます。

2.部品の用途

部品の用途とその部品がさらされる潜在的な条件を注意深く考慮することは、仕上げ加工を選択する際に正しい選択をするのに役立ちます。たとえば、自動車で使用される隠れた部品の仕上げプロセスでは、見た目の美しさよりも部品の耐久性の向上に重点が置かれるようになります。

3.コスト

上記の要素を考慮した後、仕上げプロジェクトの全体的なコストも考慮する必要があります。最高の仕上げには、多くの場合、高品質の材料、工具、複雑なプロセスが必要です。したがって、仕上げ手順を選択する前に、これらすべてのコスト要因を製造プロジェクトと比較する必要があります。

WayKen のワンストップ加工サービス

メーカーは、ほぼすべての機械加工プロジェクトで荒加工と仕上げ作業を実行します。しかし、すべての要件を考慮した後でも、生産を成功させるには高品質の機械加工サービスが不可欠です。

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結論

製造の各段階で適切な機械加工ステップを実行することは、プロジェクトの成功にとって非常に重要です。したがって、高品質の仕上げを施した正確な部品を実現するには、荒加工と仕上げの作業原理を理解することが依然として極めて重要です。