コンピューター数値制御 (CNC) 機械加工として知られる従来の製造方法では、コンピューターによって制御された高速切削工具を使用して、硬いワークピースから材料を除去し、完成品を露出させます。
この手順が高度に自動化された結果、製品チームは、常に正確で正確で再現可能なコンポーネントを取得できるという確信を持って、「設定してそのままにする」ことができます。さらに、CNC 機械加工は、多くの場合、非常に費用対効果の高い製造方法です。さらに、さまざまな素材と互換性があるため、製品チームは創造的な自由度が高くなります。
CNC 機械加工の汎用性、適応性、および低コストにより、製品チームは機会が無限にあると信じるようになる可能性があります。コンポーネントの寸法に応じて、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。非常に大きいまたは非常に小さいコンポーネントを加工するための最も効果的な方法について知りたいことはすべてここに記載されています。
大型部品の CNC 加工に関する考慮事項
大型部品の加工 CNC マシンを使用することは、単純な生産プロセスではありません。サイズの不一致がこの問題の根本的な原因であり、その結果、多くの要因を考慮する必要があります。
デザイン
どんな製品でも高品質な大型部品を製造するためには、まず製品の設計に影響を与える要因を把握する必要があります。以下は、このようなコンポーネントを製造する際に認識する必要があるいくつかの考慮事項です。
- 温度: 大型部品を加工する場合、温度は考慮すべき重要な要素です。ほとんどの場合、CNC 加工中に熱が発生します。たとえば、熱を発生させる方法の 1 つは、摩擦のプロセスによるものです。ワークピースの寸法は、温度変化があるたびに変化する可能性があります。
- 応力と歪み: 大規模な CNC 機械加工を利用して大きな部品を扱うと、プロセスに応力が導入される可能性が高くなります。製造工程上、ワークに応力が加わると変形する場合があります。
- ワークゾーン: 大型部品の加工に使用される機械には、より広いリーチと広い作業領域が必要です。
上記の基準を書き留めておくことが不可欠です。したがって、手順を開始する前に、作業の進め方をメモしておく必要があります。これについては、さらに下のセットアップ オプションに関する説明で説明します。
準備
大きな部品を加工するために必要な多くの機器を理解することは、準備プロセスに不可欠です。また、巨大で重量のある部品や機器を収容できる場所を構築することが不可欠です。手順の準備をするために、次のことを実行して準備を整えることができます。
- 衝突の可能性を排除: 大きなパーツをカットする場合、サイズが大きくなるため、衝突が発生しやすくなります。したがって、そのような傾向を防ぐことが重要です。 CAD ファイルの最適化により、衝突が解消されます。まず、設計と筐体内部の関係を確認します。 CAD ファイルは、衝突の可能性がある場合に備えて、さらに最適化されています。
- 体重を支える: より大きな部品を扱うときは、より多くの重量で作業する必要があります。そのため、ウエイトサポートを利用して重量に対する予防策を講じることが不可欠です。
- CNC ルーターを使用する: 大きなコンポーネントを切断するには、CNC 機械加工を使用して大きな部品を処理する必要があるため、準備には CNC ルーターの使用が含まれる場合があります。作業範囲が大きいため、CNC ルーターはこの手順に最適です。
- 積載機器の準備: 大きな部品を切断するプロセスには、ローディング装置が必要不可欠な装置ではない可能性があります。それでも、巨大で移動が難しいコンポーネントのロードとアンロードを支援する能力があるため、それらは必要です。
加工
大きな部品を加工するには、適切なセットアップを慎重に検討し、手順に必要なツールに精通している必要があります。この原因は、製造プロセス全体で対象となる大きなコンポーネントです。
設定
大型部品の加工により、さまざまなセットアップの調整と変更が可能になります。コンポーネントのサイズは、それぞれに重要な役割を果たします。手順を簡単にするために、いくつかのセットアップ テクニックを次に示します。
- マシンを開く: 温度を上げずに機械を開けて大きな作品を加工できます。部品の完全性を維持しながら同時に温度を下げるために、さまざまな手順の間に冷却時間を挿入することができます。
- オペレーションをセグメントに分割する: 操作をセットアップするプロセスを容易にするために、実行可能な場合はいつでも構成要素をより小さな単位に分割します。これを設計段階に組み込む可能性もあります。
- 大きなパーツをスライド＆スピン: 通常、大きなピースは操作が困難です。長方形のコンポーネントをカットするには、即席のリグを使用する必要があります。リグが提供する即興リグに沿ってセクションを移動することで、作品のさまざまなセクションで作業することができます。円形のピースを扱うときは、どちらの側でも作業できるように回転させる必要があります。
ツール
標準径の CNC 加工で使用される工具は、大径加工で使用される工具とまったく同じではありません。従来の CNC 加工と同じように機能しますが、より大きな直径のフライス加工を行うには、そのようなツールを準備する必要があります。その結果、大型旋盤、大型中ぐり盤、大型 CNC ミルなど、大径用の標準化された機械加工ツールを常に使用できます。
小型部品の設計と加工に関する考慮事項
それでも 小さなCNC加工部品 より軽量でより効率的に製造できる可能性がありますが、小さな部品のカスタム加工にはかなりの割合の困難があります。小さな部品の製造は技術的に困難であり、非常に小さな部品を機械加工することで、最終製品が優れた品質であることを保証することが困難になることがよくあります。製品チームは、何を製造しているかを確認できなければ、正確な検査を行うことができません。サイズが 0.005 インチ未満の特徴は、人間の目で識別するのが困難です。これらの困難に加えて、小さな部品の加工には高度な機械が必要です。
これらの障害を乗り越えるために、製品チームは多くの場合、あちこちでいくつかの小さな調整を行うだけで済みます.コンポーネントは、より簡単に製造できるように設計が改善されている限り、CNC 加工に適している必要があります。さらに、チームは 3D 顕微鏡を搭載して、小さな CNC 機械加工部品の検査の精度を向上させ、コンポーネントの特性とその表面仕上げを拡大できるようにする場合があります。
生産者は、小型の CNC 機械加工部品の生産に関しては、高 RPM の機器のみを使用する必要があります。これにより、部品のすべての隅や角に効率的にアクセスしながら、より小さなドリルを使用することができます。
結論
CNC 機械加工を利用して、さまざまな材料、寸法、および形状の高品質のコンポーネントを作成することが可能です。それでもなお、製品開発部門と機械工は、作成する部品のサイズに注意する必要があります。大きなコンポーネントの機械加工は困難で面倒な場合があり、エンジニアが比較的小さな部品の細部の品質を検査することは困難な場合があります。
設計および製造段階を調整して、非常に小さいまたは非常に大きなコンポーネントの正確かつ正確な製造を保証することができます。最初から機械加工性を考慮して設計し、製造上の回避策を使用すれば、サイズに関係なく素晴らしいものを作成できます。
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