製造業に従事している人なら誰でも、「機械加工」という言葉をよく聞いたことがあるでしょう。しかし、機械加工がどのようなプロセスを伴うのかを素人に明確に説明するように求められると、多くの人は言葉に詰まってしまうかもしれません。
では、機械加工とは一体何なのでしょうか？
I. 加工とは、一言で言うと「引き算」です。
機械加工とは何ですか?原材料を取り出し、旋盤やフライス盤などの設備と{0}}切削工具-を使用して不要な部分を除去し、最終的に設計図の仕様を満たす部品を製造します。
本質的には、「サブトラクティブ マニュファクチャリング」という 4 つの言葉に要約されます。
一般的な加工機とその特徴は何ですか? - スジア
これに相当するのが「積層造形」-または 3D プリンティング-で、材料を層ごとに積み上げていきます。機械加工は正反対の方法で機能します。つまり、固体ブロックからカットごとに余分な材料を「取り除き」ます。
II.コアプロセス: 説明が簡単
機械加工プロセスは数多くありますが、一般的に使用されるのはほんのわずかです。
旋削-ワークピースは回転しますが、工具は静止します
旋削加工の中心的な概念は、一言で要約できます。「切削工具が静止している間にワークピースが回転する」ということです。
旋削加工の特徴は何ですか？ - アリババ ビジネス コミュニティ
丸い金属棒を旋盤のスピンドルにクランプすることを想像してください。スピンドルが回転すると、バーも一緒に回転します。次に、回転工具をバーに当てて、円筒形の外側表面を切削します。それが回転です。
旋削加工はシャフト、ディスク、スリーブ、フランジ、ねじなどの「ラウンドワーク」に特化しています。{0}基本的に、回転対称の部品はすべて旋盤で製造されます。 IT6～IT7の精度レベルと0.8～1.6μmの表面粗さ（Ra）値を達成できます。
これを覚えておいてください: 旋盤=旋盤 + 回転部品。
フライス加工-工具は回転しますが、ワークピースは静止します
フライス加工はその逆です。フライスカッターは高速で回転しますが、ワークピースは機械テーブルに固定されたままになります。
カッターの回転に合わせてテーブルがワークを前後左右に動かし、平面や溝、複雑な曲面などを削り出します。
フライス加工では、「四角い仕事」-ハウジング、金型、構造コンポーネントを扱います。角柱状の部品や複雑な輪郭にはフライス盤が必要です。精度: IT8 ～ IT7。表面粗さ（Ra）：1.6～0.8μm。
重要なポイント: フライス加工=回転フライス + 角柱状ワークピース。
研削-究極の精密プロセス
旋削とフライス加工は「粗い」加工作業とみなされますが、研削は真の「精密」作業です。
研削には、標準的な切削工具ではなく研削砥石が使用されます。ホイールは高速で回転し、ワーク表面から微量の材料を除去します。各パスで除去される材料は非常に少なく、IT5 ～ IT6 の精度レベルと 0.1 ～ 0.4 μm の表面粗さ (Ra) が達成されます。
研削は、ベアリング軌道、測定ツール、精密金型、焼き入れ鋼部品などの高精度タスク--に特化しています。厳しい要件を持つ合わせ面には通常、研削盤が必要です。
重要なポイント:=砥石車の研削 + 高精度。
ドリリング-基本的な穴あけプロセス-
穴あけは最も単純な方法です。ドリルビットが回転して材料を貫通し、穴を開けます。
最も一般的な穴加工方法です。精度は中程度（IT11～IT13）ですが、その利点はシンプルさ、スピード、多用途性にあります-ほぼどこでも実行できます。
ボーリング-ホールの「微調整」-
ボーリングには、既存の穴を拡大して仕上げることが含まれます。
ドリル穴の精度が不足していませんか？ボーリング工具を使用して穴をさらに加工すると、精度が IT7 ～ IT9 に向上します。これは、エンジンのシリンダー ボア、油圧シリンダー バレル、減速機ハウジングなどの大きな穴や精密な穴配列に特化しています。-
高効率のシングルパス プロセス-の概要-
ブローチ加工では、多歯のブローチをワークピース上で直線的に引っ張り、シングル ストロークで複雑な断面を加工します。-
効率は非常に高いですが、工具コストも高額になるため、大量生産に最適です。スプライン穴、キー溝、角穴はすべてブローチ加工が得意とする作業です。
Ⅲ． CNCとは一体何でしょうか？混同しないでください。
多くの人は、CNC がフライス加工と同義だと誤解しています。これは大きな誤解です。
CNC はコンピューター数値制御の略です。これは特定の製造プロセスそのものではなく、むしろ制御方法です。
製造に関する洞察 |誰もが CNC について話します-実際に CNC が何なのか知っていますか? - ジフ
従来の工作機械は手動操作 (ハンド クランク) に依存していますが、CNC 機械はプログラム制御に依存しています。 G- コードが入力されると、機械は自動的に工具を移動し、工具を交換し、加工プロセスを完了します。
旋盤、フライス盤、研削盤はすべて CNC 制御できます。- CNC は「頭脳」として機能し、機械加工プロセスは「手足」として機能します。-これらは 2 つの異なるものです。
従来の機械加工と比較した CNC の利点は何ですか?高精度、安定性に優れ、複雑な曲面の加工も可能です。従来の機械加工では通常 IT9 ～ IT12 の精度が達成されますが、CNC は IT6 ～ IT8 の精度を達成できます。欠点は、高価な機器と時間のかかるプログラミングです。-
IV. 5-軸加工-コストが高くなるのには理由があります。
3 軸マシニング センターは、X、Y、Z 軸に沿った直線移動に限定されます。 5軸はどうでしょうか？回転軸を 2 つ追加します。
追加の 2 つの回転軸は何を意味しますか?
5- 軸 CNC 機械加工 - 深セン Weike ラピッド プロトタイピング
これは、切削工具があらゆる角度からワークピースにアプローチできることを意味します。 3- 軸機械で複雑な部品を加工するには、複数のセットアップ (クランプ/再位置決め) が必要であり、すべてのセットアップで潜在的な誤差の原因が生じます。 5 軸加工機は、プロセス全体を 1 回のセットアップで完了できます。
5 軸加工が必須となるのはどのような場合ですか?
インペラとブレードの-複雑な曲面は、3 軸機械ではまったく処理できません。-航空宇宙構造部品-薄肉-複雑な曲線を持つ部品で、±0.01 mm の精度が必要です。 3D 表面とコーナークリアリングを含む精密金型-。医療機器 - 人工関節および整形外科用インプラント。
これらは 3 軸機械では処理できず、4 軸機械では困難な作業です。 5軸加工が必要となります。
5- 軸加工は常に高価ですか?必ずしもそうとは限りません。複雑な部品の場合、3 軸機械では 5 つのセットアップ、5 つのプログラミング セッション、および 5 つの個別の操作が必要となる場合がありますが、5 軸機械では 1 回のセットアップですべてが完了します。トータルコストで見ると、実際には 5 軸加工の方が費用対効果が高い可能性があります。
V. 適切なプロセスを選択するにはどうすればよいですか?次の 3 つの要素に注目してください。
まず形状を検討します。丸い部品は旋盤、四角い部品はフライス盤、高精度の部品は研削盤に送られます。{0}}
次に、精度要件を考慮します。標準精度には旋削またはフライス加工が必要です。精度を高めるには研削が必要です。超-精度には超仕上げプロセスが必要です。-
第三に、生産量を考慮します。単一ユニットまたは小規模バッチ生産には汎用機器を使用します。一方、大量生産には専用の機械やブローチ加工などの高効率プロセスを考慮します。{{1}{1}{2}}
「最適な」プロセスは単一ではなく、{0}最も適切なプロセスがあるだけです。
最後に考えたいこと:
製造業では参入障壁が低いように見えますが、実際には多くの複雑な詳細が含まれます。設計図から完成部品に至るまで、-プロセス、装置、主軸速度と送り速度、切削工具、冷却剤などのあらゆる選択が最終品質に影響します。-
プロセスを本当に理解した人だけが、ものづくりを真に理解できるのです。
