金属スタンピングとCNC金属加工の間で最適な製造プロセスを選択してください

製造プロセスの選択は、部品の設計と数量によって異なります。 一方、次のような多くの製造プロセスが存在します CNCマチニンgと金属スタンピング。 場合によっては、どちらの製造プロセスが優れているかが明らかです。 ただし、ほとんどの場合、どちらのアプローチがより適切であるかを知る必要があります。 したがって、ここでは、好みのボリュームとデザインに適した方法を選択するための長所と短所、およびヒントについて説明します。

金属プレスの基本

スタンピングとは、金属シートを2Dおよび3Dに成形するために使用される一連のプロセスを指します。たとえば、ブランキングはシートを2Dでカットし、描画はシートを3Dで変形します。 通常、スタンピングのプロセスは、プレスに取り付けられたツールを使用して実行されます。 パンチとダイをブランクに近づけ、板金を伸ばして曲げ、必要な形状にします。 同時に、必要に応じてピアスを行うこともできます。 大量のプロセスの場合、板金はパンチとダイに連続的に供給され、一連のステップで高度なツールを介して目的の形状を取得します。

金属 スタンピング:長所と短所

以下は、金属スタンピングの最も重要な利点です。

  • その効率の材料利用率は高いです。
  • それはより高い生産率を提供します。

金属スタンピングの利点に加えて、金属スタンピングに関連するいくつかの制限があります。 したがって、以下は金属スタンピングの範囲を損なう可能性のある制限です。

  • 金属スタンピングプロセスは、薄い材料のみに制限されています。 厚さが6mmを超える材料は、金属スタンピングプロセスの助けを借りて扱うのが困難です。
  • 製造する部品ごとに個別に設計された複雑なツールが必要です。
  • 一部の材料は、比類のない延性のためにスタンプに適していません。
  • 材料のスプリングバックは、プロセスが追いつくことができる公差を制限します。

CNC金属加工に関連するプロセス

機械加工プロセスでは、チューブ、ソリッドバー、ビレットから金属を切断し、鋳造して目的の形状にします。 ほとんどの機械加工プロセスでは、ワークピースは固定されており、さまざまな操作がワークピースに対して実行されます。 たとえば、フライス盤は真っ直ぐな平面を切断する完璧な例ですが、研削と旋削は、ワークピースに円筒形状を生成する円筒プロセスです。
同時に、CNC(Computer Numerical Control)は工作機械の制御を指します。 CNCマシンでは、各運動軸はモーターによって直接制御されるスピンドルによって制御されます。モーターは、CNCプログラムリストに記載されている指示に従うように制限されています。 その結果、金属の固いブロックを目的の形状に簡単に変えることができます。

CNC金属加工:長所と短所

CNCは、その膨大なアプリケーションのおかげで、ほとんどの業界で極めて重要になっています。 同じように、CNCマシンの重要な利点のいくつかを次に示します。
メリット

  • CNCは、厳しい公差を考慮しながら、複雑な3D部品を製造することができます。
  • CNCを使用して加工できる金属の種類に制限はありません。 しかし、それらのいくつかは、切断のために特別なツールと条件を必要とするかもしれないことを覚えておいてください。
  • ほとんどの場合、CNC機械加工で使用される切削工具は、金属スタンピングなどのさまざまな製造プロセスで使用される他の工具よりも消耗品で安価です。
  • 表面仕上げは、プロセス全体を通して妥協のないままです。

制限事項
一方、CNC加工の欠点は次のとおりです。

  • 材料の利用率または効率が低い。
  • CNC加工は、材料の除去率によっては、生産率が低くなる場合があります。
  • 機械加工された部品は、動作する前にさらに機械加工プロセスが必要になる場合があります。

金属スタンピングまたはCNC金属加工の選択

4つの重要な要素を考慮に入れる必要があります。

  • 必要数量
  • パーツの形状
  • 精度と許容範囲のレベル
  • 素材の性質

したがって、これらは、金属スタンピングとCNC機械加工のどちらかを選択する前に考慮すべき主な要因です。 ここで、そして今、これらの要因がどのように重要であるかを関連付けましょう。

数量は選択に影響を与える

一般的に、金属スタンピングはCNC機械加工よりもはるかに高速なプロセスであるため、短時間で部品を製造するために金属スタンピングが採用されています。 それにもかかわらず、プレスを実行する準備ができており、工具のサイズとデザインが中程度の複雑さである場合にのみ可能です。 そうしないと、金属スタンピングのセットアップ時間が長くなり、最大で数時間かかる可能性があります。 その後、金属スタンピングは適切なプロセスではない可能性があります。 ただし、フットプリントとパートプログラムはCADファイルを介して準備されますが、CNCマシンの方がセットアップ時間が短い場合があることに注意してください。 手を取り合って、金属スタンピングの工具費は通常、CNC機械加工プロセスよりも高くなります。

金属スタンピングツールは、数週間かかる可能性のあるプロセスで、硬い工具鋼グレードから開発されています。 しかし、CNC工作機械は通常、使用するために準備されたラックに保持された使い捨てのカッティングインサートを利用します。

パーツの形状が選択に影響を与える

一部の複雑なデザインはスタンプできません。 シリンダーヘッド、エンジンブロック、ハウジング、バルブボディは、刻印できない形状の完璧な例です。 同様に、特定の寸法、公差、および表面仕上げを得るために、二次加工操作が避けられない場合があります。

対照的に、CNC機械加工では、部品の形状に関する制限が緩和されています。 しかし、繰り返しになりますが、それは常に、機械加工される機能を満たすことができる切削工具を必要とします。

部品公差は選択に影響を与えます

スタンピングツールの精度と材料品質の制御により、金属スタンピングによって得られる部品の一貫性が向上しました。 それにもかかわらず、許容範囲は課題としてそこに残っています。 しかし、CNC機械加工は、より厳しい公差を処理す​​るのに十分な能力があります。

材料特性

スタンピングの場合、金属は、ひび割れを防ぐために延性または展性がなければなりません。 一部の金属は熱処理後にスタンピングできますが、多くの金属は硬度が非常に高いため、スタンピングには適していません。 さらに、シートの厚さは、金属スタンピングを好ましいプロセスとして拒絶する可能性がある別の要因である。なぜなら、シートが厚いと、変形および貫通のためにより大きな力が必要になる可能性があるからである。 最終的には、大型の機械と堅牢な工具が必要になります。

あるいは、CNC機械加工で薄い金属板を処理することは困難です。 これは、薄い板金片の歪みがクランプ荷重の下で明らかになるためです。

最後の言葉

結論として、スタンピングとして大量生産部品を設計すると、製造コストが削減されます。 同様に、金属スタンピングのより高い材料利用または効率は、コストを最小限に抑えるのに役立ちます。 これは、より高価な特殊材料や独自の合金を扱う場合に特に重要です。 さらに、CNC機械加工は通常、完了するためのさまざまな操作、表面仕上げの制御、および厳しい公差を伴う複雑な部品の製造に使用されます。

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