CNC 加工: 3 軸、4 軸、5 軸 CNC 加工とは何ですか?

 

CNC加工は、世界中の工場で使用されている最も重要な製造プロセスの1つに成長しました。以前は手動で行われていたプロセスにコンピューター制御を追加することで、精度と精密さが飛躍的に向上します。 CNC機械加工部品.

 

さらに、さまざまな業界の要件がますます複雑化しているため、CNC 工作機械は顧客のニーズをよりよく満たすためにいくつかの進化を遂げてきました。

 

CNC 加工技術の発展により、この技術のさまざまな形態とバリエーションが生まれました。これには、3 軸、4 軸、5 軸の CNC マシンが含まれます。

 

のリーディングプロバイダーとして CNC機械加工サービスお客様から、これらのテクノロジーがどのように機能するかについてよく質問を受けます。そこで、この記事を通じて、これらのテクノロジーについて詳しく学ぶことにしました。

この投稿では、各テクノロジーの仕組み、利点、欠点、および用途に焦点を当てます。最も重要なのは、プロジェクトに最適な CNC 加工の種類を選択する方法を示すことです。

 

それでは、3軸CNCマシンから始めましょう。

 

 

 

 

3軸CNC加工とは何ですか？

 

 

3軸CNC加工 最も簡単です 最も一般的な形式です。このプロセスでは、3 軸に沿って移動する回転工具を使用して、静止したワークピースを加工します。

 

切削工具は、X、Y、Z 軸に沿って移動し、部品から余分な材料を切り取ります。さらに、複数の軸に沿って同時に移動して、目的のデザインを作成することもできます。

 

つまり、CNC マシンはワークピースを左右、前後、上下に切削できますが、ワークピースを保持するテーブルはまったく自由に動くことができません。

 

 

商品説明

 

現在、業界ではより高度なシステムが利用可能になっていますが、3 軸 CNC 加工は依然として広く使用されています。それでは、それを維持する利点をいくつか見てみましょう。

 

 

低コスト

 

3 軸 CNC 加工は、基本的な形状や単純な部品を素早く製造するのに最適です。また、3 軸加工では、生産実行のためにコンピューターをプログラムしてセットアップするのが比較的簡単です。

 

 

汎用性

 

3 軸 CNC 加工は、非常に汎用性の高い部品製造プロセスです。ツールを変更するだけで、穴あけ、フライス加工、さらには旋削加工も実行できます。

 

これらのマシンには自動工具交換装置も統合されており、機能が拡張されています。

 

 

欠点

 

3 軸加工は、さまざまな要因によって妨げられ、すべての CNC 加工ニーズに適さないものになっています。これらの要因には次のようなものがあります。

 

設計上の制約

 

3 軸 CNC 加工では、基本的な形状とジオメトリに制限されます。たとえば、アンダーカット機能を作成することはできません。熟練した機械工の手にかかると、機械はより多くのことを行うことができますが、それでも 4 軸および 5 軸 CNC 加工機で実現できる複雑な形状には匹敵しません。

 

さらに、非常に深い特徴や狭い空洞を持つ CNC 加工部品には適していません。

 

 

さまざまな設定

 

ワークピースを保持するテーブルは固定されているため、機械工は他の面を CNC 加工するためにテーブルの向きを数回変更する必要があります。

 

この再配置により、時間の浪費はもちろん、精度も低下します。

 

表面仕上げが悪い

 

3 軸 CNC 加工で得られる表面仕上げは、特に Z カットでは比較的劣ります。これはツールが長いために発生します。その結果、振動が大きくなり、CNC 加工部品の仕上げが損なわれる可能性があります。

 

 

5軸CNC加工

 

Application

 

3 軸 CNC 加工は今でも非常に便利なプロセスです。これを使用して、さまざまな高精度の基本形状を作成できます。

 

これらのアプリケーションは次のとおりです。

 

• 2Dおよび2.5Dパターン彫刻
• スロットおよびフェイスミル加工
• ねじ穴は機械の軸と一致します。
• 掘削等

 

 

 

 

何ですか 4軸CNC加工?

 

 

4 軸 CNC 加工は、3 軸加工に比べて大幅に向上しています。回転動作によって自由度が増し、複雑なフィーチャの加工が可能になり、より簡単になります。

 

4 軸 CNC 加工では、ツールが X、Y、Z 軸上で自由に移動して部品を CNC 加工します。ただし、3 軸加工のようにワークピースはテーブル上で静止しません。

 

4 軸 CNC マシンは、A 軸と呼ばれる平面内で X 軸を中心にワークピースを回転させることができます。そのため、ツールがワークピースに沿って移動し、テーブルがワークピースを回転させるときに、ワークピースの輪郭に沿って切断することができます。

 

商品説明

 

CNC 加工プロジェクトに 4 軸 CNC マシンを選択すると、多くの利点が得られます。そのいくつかを以下に示します。

 

 

より複雑な設計が可能

 

テーブルが X 軸を中心に回転するため、4 軸 CNC 加工機は、非常に精巧な CNC 加工部品を製造できます。さらに、追加の回転により、CNC 加工部品の別の面を奇妙な角度でアクセスして CNC 加工し、最終的な CNC 加工部品を作成することもできます。

 

高精度と高精度

 

4軸CNC加工機治具を調整または変更することなく、ワークピースの複数の面にアクセスできます。その結果、これを使用して作成された CNC 機械加工部品は非常に正確で、厳しい基準を満たしています。

 

 

より高速で生産コストが低い

 

4 軸 CNC マシンで行う作業のほとんどは、XNUMX 回のセットアップのみで済みます。その結果、ダウンタイムや固定具やツールの交換による介入なしに、作業をスムーズに進めることができます。

 

さらに、CNC 加工部品を保持するために複数の固定具を必要としないため、特に 3 軸 CNC 加工と比較して、生産コストが大幅に削減されます。

 

 

欠点

 

4 軸 CNC マシンには、一部の顧客には適さない可能性のある欠点もいくつかあります。それらを見てみましょう。

 

 

高いランニングコスト

 

4 軸 CNC マシンの稼働コストは、3 軸 CNC マシンの稼働コストに比べて比較的高くなります。これは、マシンの追加機能と、マシンの操作に必要な専門の労働力のためです。

 

 

4軸CNC加工

 

Application

 

4 軸 CNC 加工により、幅広い製造の可能性が広がります。その用途には次のようなものがあります。

 

• 曲線形状
• シリンダー側面と輪郭の彫刻または機械加工
• 旋削とフライス加工（同じ機械で）。
• サイドホールとポケットを切り取ります。

 

 

 

 

何ですか 5軸CNC加工?

 

 

5 軸 CNC 加工は、工場現場で複雑な精密金属 CNC 加工部品を製造する最も正確で高度な方法です。

 

5 軸 CNC マシンでは、3 軸 CNC マシンと同様に、ツールは X、Y、Z 軸で移動します。さらに、テーブルはワークピースを X 軸と Y 軸を中心に回転させることもできます。

 

これらの回転面はそれぞれ A 軸と B 軸と呼ばれます。

 

これらの追加の回転により、これまで CNC 加工が不可能だったワークピースの他の面が加工可能になります。したがって、5 軸 CNC 加工機では、機械が XYZ 軸で移動し、同時に A 平面と B 平面で回転するため、正確な 3D 加工が可能になります。

 

 

 

 

何ですか 3+2軸CNC加工?

 

 

3+2軸加工は5軸加工と同じだと宣伝している人もいますが、そうではありません。どちらも同じ方向に動くことはできますが、動き方が異なります。

 

真の 5 軸 CNC 加工フライス盤では、テーブルが A 軸と B 軸の両方で回転する間に、ツールが XYZ 軸上で移動できます。ただし、この同時移動は 3+2 軸フライス盤では不可能です。

 

3+2 軸マシンでは、切断を開始する前に、テーブルを X 軸と Y 軸に沿って回転させることによってのみテーブルを移動できます。XYZ 軸で切断する場合は、これをリアルタイムで実行することはできません。

 

 

商品説明

 

高品質の 5 軸 CNC 加工サービスを使用すると、多くの利点があります。

 

 

複雑なCNC加工部品の作成

 

このため、5 軸 CNC 加工は航空宇宙、自動車、エネルギー業界で非常に人気があります。

 

他の加工方法では対応できない、さまざまな曲面形状、狭い空洞、張り出した形状などを処理できます。

 

 

納期の短縮

 

5 軸 CNC マシンを使用した部品製造は非常に高速です。固定具や CNC 加工部品の方向を変更するために複数のセットアップを行う必要はありません。XNUMX つのステップの加工プロセスで、非常に複雑な形状を作成できます。

 

 

素晴らしい表面仕上げ

 

4 軸および 5 軸の動きにより、この 5 軸 CNC 加工では、部品を切削工具に近づけることができます。これにより、よりきれいで正確な切断が可能になり、最高級の表面仕上げが得られます。

 

 

欠点

 

5 軸 CNC 加工の唯一の欠点はコストです。 3 軸 CNC 加工が提供するプレミアム CNC 加工サービスと機能により、4 軸や XNUMX 軸 CNC 加工よりも高価になります。

 

ただし、超高品質が求められるアプリケーションの場合、追加コストをかける価値はあります。

 

 

Application

 

5 軸 CNC 加工の一般的な用途は次のとおりです。

 

• 複雑な形状のCNC加工
• 傾斜面を作成する
• 高精度、低許容誤差アプリケーション