4軸CNC加工

4 軸 CNC マシンは、A 軸と呼ばれる X 軸を中心とした回転を追加します。スピンドルには 3 軸の直線運動 (XYZ) 軸があり、3 軸機械と同様に、追加の A 軸はワークピースの回転によって機能します。 4 軸加工機にはいくつかの異なる配置がありますが、通常は主軸が Z 軸を中心に回転する「垂直加工」タイプです。 X 軸に取り付けられたワークは、A 軸上の治具と一緒に回転できます。したがって、1 回のセットアップでパーツの 4 つの面を加工できます。

4 軸 CNC マシンは、X、Y、Z 軸と、通常は X 軸を中心に回転する追加の回転軸で動作します。この 4 番目の軸は A 軸と呼ばれます。

4 軸 CNC 加工の利点は次のとおりです。

• 簡単なセットアップ
• 効率的な加工
• 信じられないほどの表面仕上げ
• 高精度と安全性
• 低工具摩耗
• 高速フライス加工
• 生産期間の短縮
• 複数の機能
• 寸法精度の向上
• 物性に優れた機械加工部品

4 軸 CNC 加工で最も一般的な 2 つのタイプは、それぞれインデックス加工と連続加工です。

• インデックス作成: これには、機械がアイドル状態で材料を抽出していないときに、4 番目の軸 (A 軸) が回転を実行するプロセスが含まれます。
  連続: このプロセスでは、機械は A 軸が回転している間に材料を同時に切断できます。これにより、らせんやカム ローブのプロファイルなど、複雑な円弧を加工できます。
• 4 軸加工では、3 軸加工機では不可能な角度のあるフィーチャを加工できます。 4 軸加工では、固定具のセットアップごとに 1 つの回転軸を使用できるため、すべての角度のフィーチャを同じ軸を中心に角度を付けるか、追加の固定具を配置する必要があります。

3 軸、4 軸、5 軸加工の主な違いは、ワークピースと切削装置の間で発生する軸の動きです。 2 つのパーツ間の動きがより複雑になるため、機械工は幅広い業界向けのより複雑な形状のパーツを作成できます。軸の数は、マシンが実行できるフライス加工プロセスの複雑さ、コンポーネントをフライス加工するときに達成できる高度なレベル、およびマシンが処理できるワークピースのポイントを示しています。

3 軸加工は、多くの詳細や深さを必要としない部品に適しているため、複雑な形状を加工する必要のないプロジェクトに最適です。複雑な 3D 形状を作成したり、高精度を維持しながらコンポーネントの傾斜面をミリングしたい場合は、4 軸ミリングを選択します。高度な形状、究極の精度、精度、および品質を必要とする航空宇宙、医療、またはその他の重要な分野でコンポーネントが使用される場合は、5 軸加工が適しています。

4 軸 CNC マシニング センターにはさまざまな種類があるため、適切なタイプを選択するのは少し難しい場合があります。決定を下す際に考慮すべきいくつかの要素を次に示します。

1. 部品の形状を考慮する

部品の設計を評価して、フライス加工と旋削の両方の機能を備えた 4 軸 CNC 機械が必要か、それともこれらの機能の 1 つだけが必要かを決定します。

2. バッチサイズとマシン構成

大量の部品を加工する予定がある場合は、複数の部品を同時に加工できるため、トゥームストーンを備えた 4 軸 CNC 機械が最適な選択となる可能性があります。

3. 垂直方向と水平方向

作業に複数の平らな部品が含まれ、クリアランスがあまり必要ない場合は、垂直 4 軸 CNC マシンで十分である可能性があります。ただし、より多くのクリアランスが必要なジョブの場合は、横型 4 軸機械の方が適しています。

4. 曲面形状と加工種類

湾曲したフィーチャを加工するには、通常、同時 4 軸 CNC 機械が必要です。プロジェクトがこのレベルの複雑さを必要としない場合は、位置指定 (3+1) 4 軸 CNC マシニング センターが適切なオプションとなります。