CNC マシンを使用したフライス加工と旋盤加工は、プロセスに不慣れな人にとってはまったく同じように見えるかもしれません。結局のところ、それらは非常に類似した手順であり、互いに匹敵する出力を生成するように見えます。
ただし、CNC フライス加工と旋削加工の主な違いを認識しているとします。その場合、事業の仕様に最も近いプロセスを選択できるため、時間と費用を大幅に節約できます。
CNCマシニングとは？
この記事では、最初に CNC 旋削とフライス加工を指すためによく使用される包括的な用語を調べてから、これら 2 つのプロセスがどのように異なるかを詳しく説明します。顧客は CNC 機械加工サービスを要求することができ、それらの仕様を考慮して最も適切なアプローチを選択するのは製造業者の責任です。
コンピュータ数値制御 (CNC) とは、機械にコマンドを入力して、旋盤、ミル、グラインダー、およびルーターを制御するプロセスを指します。その後、余分なスクラップ金属が除去され、部品のすべての要件を正確に満たす完成品が残ります。
CNCフライス加工と旋削加工の違い
答えを簡単に言うと、CNC フライス加工では回転工具を使用するのに対し、CNC 旋盤加工では回転部品を使用して切削を行います。
そのため、この 2 つはさまざまな方法を使用してコンポーネントを作成します。より複雑な部品を製造するために金属ブロックから余分な材料を削り取るフライス加工とは対照的に、旋削はシャフトなどの円筒形の部品の製造によく使用されます。
CNC 旋削とフライス加工のその他の違いを次に示します。
- ツールの機能: CNC 旋削用のツールはシングルポイントですが、フライス加工用のツールはマルチポイントです。
- 用途: CNC フライス加工は不規則で平らな面の加工に適していますが、CNC 旋盤加工は円錐面または円筒面の加工に適しています。
- 切断: CNC ターニングでは、工具をワークピースに近づけたまま、連続切削が行われます。 CNCフライス加工は断続的な切削を採用しており、切削歯は常に原材料と接触したり離れたりしています。
- チップス: CNC フライス加工では常に離散的な切りくずが生成されますが、CNC 旋削では離散的、連続的、および散在する切りくずが生成されます。
簡単に参照できるように、2 つの製造プロセスの主な違いを次の表に示します。
| 特徴 | CNCフライス加工 | CNC旋 |
| 機能メカニズム | 静止したワークピースは、直線的に移動する回転切削工具によって加工され、材料が除去され、必要な形状が作成されます。 | 回転する加工物を静止した切削工具で切削し、所望の形状を形成します。 |
| オペレーション | アンギュラミリング、プレーンミリング、フェースミリング。 | テーパー旋削、外径溝入れ、ストレート旋削、ねじ切り、ドリル、ナーリング、ボーリング。 |
| 生成された形状 | 対称および非対称の形状。 | 円柱、円盤、多角形、六角形、円錐などの軸対称形状。 |
| 利用可能な資料 | 金属、プラスチック、木材、複合材。 | プラスチック、金属、または木材。 |
それでは、各プロセスを詳しく見ていきましょう。
CNCフライス加工とは？
フライス加工から始めましょう。まず第一に、より従来型の 3 軸 CNC フライス盤があります。 X、Y、および Z 軸は、切削工具が移動する 3 つの異なる方向です。
これにはピースの形状に一定の制限がありますが、フライス加工が必要なプロジェクトの大部分を仕上げるには十分です。多種多様なフライス工具により、エンドミル、中空フライス、正面フライスなど、さまざまなタイプのフライス加工が可能です。
4軸フライス加工を含む多軸フライス加工により、ワークテーブルとツールの移動が可能になります。これにより、柔軟性がさらに高まります。これらの中で最も人気があるのは 5 軸フライス盤です。これは、フライス加工できるほとんどすべてのものを生成でき、非常に高い精度で加工することができます。
完成した部分の全体的な寸法は、元のブロックの寸法よりも小さいことが多く、通常は寸法が大きくなっています。その結果、あらゆる面で正確なフライス加工が可能になります。公差が非常に厳しいため、優れた表面品質を得ることは難しくありません。
CNCフライス加工の生産能力はどうですか？
CNC フライス加工は、大量生産にも少量生産にも使用できます。 CNC ミルは、重工業施設や小規模な機械工場、さらにはハイエンドの科学研究所でよく見られます。フライス加工では、ほぼすべての材料を処理できますが、一部のフライス盤は特殊な場合があります (たとえば、金属と木材のフライス盤)。
CNC フライス盤のユニークな点は何ですか?
ワークピースは、通常、フライス盤のベッドに固定されます。機械の構成に応じて、ベッドは X、Y、または Z 軸に沿って移動しますが、ワークピース自体は静止しています。フライス盤は通常、水平軸または垂直軸に沿って取り付けられた回転切削工具を使用します。
フライス盤は、ワークピースにドリルで穴を開けたり、穴を開けたり、繰り返し加工したりして、研削の効果を得ることができます。
何CNC旋?
前述したように、CNC 旋削加工の主な用途は、円筒形部品の製造です。これらは、シャフト、円錐形、特殊な中空チューブ、または軸対称のその他の種類のアイテムである可能性があります。
円筒形の部品の作成は、5 軸加工を使用して行うこともできます。ただし、旋削は単により効率的なプロセスであり、これらのツールの時間あたりのコストは安くなります。
通常は丸棒である原材料は、チャックによって所定の位置に固定されます。機械の作動中、チャックは主軸に沿って高速で回転します。 RPM で測定される最大速度は、マシンによって異なります。
シングルポイント切削工具を保持するタレットが機械に取り付けられています。機能部品が回転している間、タレットは機能部品に出入りすることができ、切削工具を金属に近づけることができます。
この種の機械加工は非常に正確であるため、非常に近い公差を実現できます。穴ベースのシステムを使用すると、シャフトに必要な精度を達成するのがより簡単になるため、多くの場合、その特定のシステムに合わせて制限とはめあいが行われます。
CNC ターニングは現代の製造業にどのように適合しますか?
CNC 旋削は、円筒状または非対称の部品の切断に適しています。また、ボーリング、穴あけ、ねじ切りなど、同じ形状の材料の除去にも使用できます。 CNC 旋盤は、大きなシャフトからミニチュアのネジまで、あらゆるものを作成する能力を備えています。
CNC旋盤が特別な理由は何ですか?
CNC旋盤とも呼ばれる CNC旋盤、切削工具を静止させたまま、部品自体を回転させます。この切削操作により、CNC 旋盤は、従来の CNC ミルでは不可能な設計を処理できます。ツールのセットアップも異なります。主軸台と心押台の間の回転スピンドルに工作物を取り付けることで得られる安定性により、ターニングセンターは固定切削工具を動かすことができます。角度の付いたヘッドとビットを備えたツールにより、さまざまなカットと仕上げのツールを実現できます。
ライブツーリングは、CNC 旋削センターで使用できる電動切削工具ですが、CNC ミルでより頻繁に使用されます。
CNCフライス加工の利点
製造業者や試作会社は、CNC ミルを使用することでさまざまなメリットを得ることができます。旋盤とは対照的に、フライス盤はさまざまな形状を形成するために使用できる多目的ツールです。さらに、荒削りやエンドミル加工などのいくつかの操作では、さまざまな種類の切削工具が必要であり、さまざまな CNC フライス加工で使用できます。
ミルはそれ自体が生産設備ですが、機械加工後の用途もあります。たとえば、回転、3D プリント、または成形されたコンポーネントに詳細を追加するために使用できます。
CNC フライス加工は工具を必要としないため、少量の部品を生産する場合でも、迅速で再現性があり、費用対効果が高くなります。したがって、ラピッド プロトタイピング サービスだけでなく、製造サービスのカテゴリにも含まれます。
メCNC旋
円筒形プロファイルを製造するための CNC 旋削の機能は、この技術を使用する主な利点です。 CNCフライス加工やCNCルーティングなど、他のタイプのCNC機械加工サービスを使用する場合、完成品の正確な真円度を得るのはかなり困難です.
また、CNC ターニングは非常に正確であるため、所定の公差で特定の寸法の穴をあけるのに有益な方法です。
CNC フライス加工と CNC 旋削加工を組み合わせて、両方の操作の利点を一度に得ることができます。ほとんどの場合、CNC ターニングが最初に行われ、機械工はアイテムに追加の (非対称) フィーチャをフライス加工できます。
何を使用する必要がありますか: CNC 旋削またはフライス加工?
CNC フライス加工は、コンポーネント設計に関しては、研削や切断などの表面加工、および対称および角度のあるジオメトリに最も役立ちます。 CNC フライス盤には、水平フライス盤と垂直フライス盤の 2 つの異なるサブタイプがあります。各サブタイプには、独自の一連の特徴があります。よく構成された垂直ミルは驚くほど適応性が高く、さまざまな種類の精密作業に最適です。水平ミル、およびより重くて生産レベルに適した垂直ミルは、多くの場合、ハイエンドの大量生産用に計画および構築されます。業界向けに設計されたフライス盤は、今日のほとんどすべての工場や生産施設に設置されています。
一方、CNC 旋削プロセスは、試作品や少量生産全般に特に適しています。 CNC旋削は、非対称形状や丸形状の製造に非常に効果的です。 CNC によって制御されるターニング センターは、ネジやボルトなどの特定の特殊なコンポーネントの大量生産にも使用できます。
最後に、どちらかを選択する必要がない場合もあります。CNC フライス/ターニング センターでは、2 つのプロセスを 1 つの製造装置に組み合わせて効率を高めています。
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