X 軸、Y 軸、Z 軸は、1 世紀以上にわたって従来の機械加工で使用されてきました。この材料除去方法は、フライス業界で今でも広く使用されています。多くの場合、最も効率的であると見なされます。それにもかかわらず、機械工は、過去数十年間に、3+2 および同時 5 軸加工など、コンポーネントを作成するためのより洗練された生産的な技術を考案してきました。
標準の 3 軸にさらに 2 軸を追加すると、5 軸のマシンが作成されます。ただし、この 3+2 メカニズムは 5 軸マシンと同じではありません。最初は直感に反するように思えるかもしれません。それでも、この記事では、3+2 軸と 5 軸の違いを理解し、ビジネスにとって最善の決定を下すために必要なすべての情報を提供します。
3+2 軸 CNC 加工とは?
フライス盤は、縦型と横型の両方で、標準の 3 つの加工軸を達成することができました。ただし、さらに 2 つの軸に沿って回転運動を提供するために、回転テーブルと傾斜回転トラニオンが設置されています。基本的に、これは 3+2 軸の加工プロセスです。
位置決め 5 軸加工は、この種の加工を表します。これは、4 番目と 5 番目の軸を使用して、操作全体でコンポーネントを所定の位置に保持するためです。次に、手順に必要な進行中の移動の代わりに、標準の 3 軸加工操作を実行することができます。さらに、3+2 軸マシニング センターで使用される切削工具は、より短く、より頑丈です。このため、寸法安定性の向上を確信できます。
3+2 の機械加工配置により、標準の 3 軸マシニング センターの利点が強化されます。ワークピースの周りを 360 度加工できることは大きな利点です。このため、生産全体で必要な準備が少なくて済みます。製作時間と経費の削減になります。
3+2 軸の CNC 加工はどのように機能しますか?
実際のところ、3+2 位置決め CNC 加工の目的は、特定の角度で 3 軸加工を実現することのようです。これがメソッドの背後にある理論的根拠です。別の言い方をすれば、CNC 工作機械は特定の角度に回転しても、通常の 3 軸工作機械と同じように機能し続けます。
同時5軸CNC加工とは？
切削工具 同時5軸加工 プロセスは、一度にすべての方向に移動できます。必要なコンポーネントは、3 つの直線軸と 2 つの回転軸によって同時に製造されます。
| 軸 | 軸可動範囲 |
| X軸 | 左から右へ |
| Y軸 | 前から後ろへ |
| Z軸 | 上下 |
| A軸 | X軸を中心に180°回転 |
| B軸 | Y軸を中心に180°回転 |
| C軸 | Z軸を中心に180°回転 |
傾斜テーブル軸 (A) と回転テーブル軸 (B) は、2 つの補助軸に付けられた名前です。斧の動きはそれを明らかにする 5軸加工 ツールスピンドルまたはワークテーブルに追加の傾斜が必要です。その結果、より多くのモーションと回転が発生し、標準的な CNC 機械加工手順のパフォーマンスが向上します。
4 番目と 5 番目の軸の助けを借りて、機械工は 1 回のパスで最大 5 つの異なるサーフェスを作成できます。したがって、手順は正確で生産的です。さらに、複雑な詳細とフレームワークを作成するプロセスを促進します。セットアップが少ないため、この方法は費用対効果が高く、幅広い用途に使用できます。
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3+2 対 5 軸 CNC 加工
セットアップは、3+2 軸と 5 軸の CNC 機械加工の最も大きな違いが見られる場所です。 5 軸マシニング センターの切削工具は、5 つの異なる方向に移動できます。ただし、3+2 軸加工では、3 軸 CNC マシンの機能と、傾斜回転トラニオンおよび回転テーブルの機能が組み合わされています。
3+2 軸加工と 5+ 軸加工に最適な業種と製品も異なります。平面加工には3+2マシニングが有効ですが、複雑な形状面の加工には5軸CNCマシニングが最適です。ただし、すべてのコンポーネントが完全な 5 軸を必要とするわけではなく、場合によっては 3+2 CNC 加工の方が効率的であるように見えます。 5 軸機械加工の大きな利点の 1 つは、複数の種類の CNC 機械加工部品と幾何学的製造を実現できることであり、航空宇宙、軍事サービス、およびより要求の厳しい産業に適しています。
どの方法を選択する必要がありますか?それに応じて、それぞれに関連する利点と欠点を認識する必要があります。
3+2加工のメリット・メリット
3+2 軸加工の主な利点は次のとおりです。
- より複雑な機能を生成する
この技術により、急な壁、空洞のアンダーカット、および他の多くの複雑な機能の製造に、より短く、より剛性の高い切削工具を使用できます。また、切断面に特定の角度を付けることができます。 - 少ないプログラミング コード
同時 5 軸加工と比較して、3+2 CNC 加工は、より少ない空間軌道に関係します。ツールの移動距離が短いほど回転運動が少なくなり、よりアクセスしやすいプログラミングで自由曲面加工が可能になります。 - コストの削減とサイクル時間の短縮
3+2 CNC 加工では、一度に 5 つ以上の異なる面を処理できますが、従来の 3 軸マシニング センターでは大きな課題となる場合があります。
3+2加工のデメリット・デメリット
3+2 加工は通常、主軸に対して一定の角度を設定するものと考えられています。複雑なジオメトリを持つコンポーネントでは、表面全体をカバーするために多くのタイトル付きビューが必要になる場合がありますが、これによりツール パスが重複し、加工時間が長くなります。
5軸加工のメリット・メリット
- コストと時間の節約
5 軸加工部品を 1 回の操作で大量生産できます。単一のセットアップにより、時間と費用を節約できます。さらに、短い工具を使用すると耐用年数が延び、頻繁なメンテナンスや定期的な工具交換が不要になり、生産コストとサイクル タイムがさらに削減されます。 - 優れた品質と精度
市場に出回っている最新の 5 軸 CNC マシンは、切削時にさまざまな角度でワークピースを調整する必要がないため、加工公差が大幅に改善されます。これは、5 軸加工が人間の干渉を少なくすることに関連していることを意味するため、エラーの可能性が減り、部品の品質が向上します。 - 複雑な幾何学的ディテール
5 軸マシニング センターにより、切削工具はあらゆる方向から部品にアプローチできます。複数のワークステーションを移動することなく、このマシンだけでワークを仕上げることができます。 X、Y、および Z 直線軸での移動だけでなく、A および B 軸での回転も可能にするこの加工方法での追加の回転により、より複雑なジオメトリと形状が可能になります。 - 生産性と再現性の向上
5 軸加工を使用する場合、通常、切削工具は切削面に接しています。この構成により、ツールが回転するにつれて追加の材料を除去できます。したがって、全体的なツーリング コストとサイクル タイムが短縮されます。また、特定の機械設定では、より短い切削工具を使用できるため、工具の耐用年数が向上し、再現性が保証されます。 - 優れた表面仕上げ
余分な軸により、ワークピースが適切に整列され、切削工具に近づきます。したがって、短いものを使用して目的の形状を作成できます。これらのツールは、振動を最小限に抑えて高速で切断できます。振動が少ないと、最終製品に現れる「びびり」マークが減少します。後処理の費用と時間を削減しながら、優れた表面仕上げを作成することが期待できます。
5軸加工のデメリット・デメリット
5 軸 CNC 加工には多くのメリットがありますが、そのデメリットを認識することは価値があります。
- プログラミングと操作に対するより高い要件
追加の回転軸と関連する空間軌道は、特殊化された抽象的なものです。したがって、必要な加工精度、精度、および表面品質を実現するには、より多くのプログラミング作業が必要になります。 - 高い初期費用
5 軸 CNC マシンとそれに必要なソフトウェアの価格は非常に高くなります。これは、3 軸または 4 軸マシニング センターの要件よりもはるかに高くなっています。同様に、機械のメンテナンス コストは、従来の工作機械よりも高く、複雑です。この要因は、5 軸加工部品の加工コストにも直接影響します。 - 一部のアプリケーションでは利用できません
カッターが短すぎたり、ハンドルが広すぎたりすると、4 軸および 5 軸加工技術は使用できません。そのため、傾斜角では振動を避けることができません。
3+2 軸と 5 軸のミリングでは、どちらが優れていますか?
5 軸加工と 3+2 加工の機能は非常に似ていることがわかります。どちらも、工場の生産ラインがより効果的に機能するのに役立ちます。ただし、適切な方法は、意図した結果の特定のアプリケーションによって決定されます。特に平面加工プロジェクトでは、3+2 加工が非常に効果的です。逆に、5 軸加工は、複雑なコンター サーフェスに適しています。
現在 3 軸加工を使用しているユーザーは、3+2 加工の助けを借りて、完全な 5 軸加工操作にすぐにアップグレードできます。高額な値札を付けずに、完全な 5 軸マシンのハイエンド機能の多くを提供します。 5 軸加工機はセットアップとプログラミングに多額の費用がかかるため、3+2 加工の方が適している場合があります。
一方、5 軸マシニング センターは、複雑な形状と厳しい公差基準を持つコンポーネントを製造しながら、生産性を向上させます。それらは通常、幅広い処理タスクの効率と収益性の両方を高める可能性があります。その結果、セットアップに費やす時間が短縮され、完成品の精度が向上し、コンポーネントの 5 つの面すべてを同時に処理できるため、生産時間が短縮されます。
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同時 5 軸 CNC 加工と 3+2 CNC 加工の違いについては、すでに基本的な理解があるかもしれません。しかし、信頼できる CNC メーカーと協力することは、より効果的かつ経済的な方法であり、厳しい公差と複雑な形状を必要とする優れた品質と優れた精度の部品やコンポーネントを入手できます。 Runsom では、高度な CNCマシンショップ は、同時 5 軸 CNC マシンと 3+2 軸マシンのフルセットを装備しており、よく訓練された機械工が、設計と仕様に従って正確に部品を製造する準備ができており、信じられないほどの高品質と精度を保証します。 5軸CNC加工技術.
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