英国における5軸CNC加工 | JS Precision

5 軸 CNC 加工は航空宇宙企業の調達エンジニアの問題を解決します。

複雑な空間表面と狭い流路を持つモノリシックな航空機エンジンのインペラを想像してみてください。従来の方法では数十回のセットアップと長いサイクルが必要だったものが、今ではたった1回のセットアップで全ての表面に精密に彫刻することができます。

これは単なる効率性の向上ではなく、設計の自由度と製造精度における革命的な進歩です。

英国にお住まいで地元のサポートをお探しの場合でも、世界中で最高の価値を探している場合でも、このガイドでは 5 軸テクノロジの主な利点を明らかにし、サプライヤーの選択方法、コストの管理方法、複雑な部品の製造に伴う問題点の克服方法を紹介します。

解答概要

このガイドが信頼できる理由とは？JS Precisionの長年にわたる5軸加工の経験に基づく

5 軸 CNC 加工業界では、実際のプロジェクトでの経験が信頼の礎となり、JS Precision は 15 年以上の実践経験を誇ります。

過去 10 年間で、当社は航空宇宙、医療、自動車の 3 つの主要産業向けに 5 軸 CNC 加工のプロジェクトを 2,300 件以上完了しました。

一例として、当社は航空宇宙企業向けにエンジンコネクタを±0.01mmの精度で加工し、SAE Internationalが策定した航空宇宙品質管理システム規格AS9100Dの特殊プロセス制御要件を満たしました。

また、医療顧客向けの薄肉アルミニウム合金インプラント部品の変形問題も解決し、製品の歩留まりを68% から 99% に向上させました。

当社は5軸加工に一般的に使用される12種類以上の材料に精通しており、アルミニウムおよびチタン合金の加工プロセスは標準化されています。例えば、アルミニウムの5軸CNC部品の加工では、表面粗さをRa0以下に制御できます。6 切断パラメータを最適化することにより、一貫して実現します。

このガイドは、加工ソリューション、サプライヤー評価、コスト管理といった実践的な内容を網羅し、プロジェクトにおける実践経験をまとめたものです。その指針となる価値は、間違いなく信頼できるものです。

今すぐ独自のカスタマイズ ソリューションを入手してください →当社の 5 軸 CNC 加工の専門家がお客様のプロジェクトを評価し、精度を 50% 向上させ、リード タイムを 40% 短縮する可能性を引き出し、複雑な部品製造のボトルネックを克服できるようお手伝いします。

複雑な部品の製造において、5 軸 CNC 加工が不可欠な選択肢となるのはなぜでしょうか?

複雑な部品の加工においては、5 軸 CNC 加工は 3 軸加工に比べてかなりの利点があるため、必然的に業界で広く採用されています。

精度と効率性における主な利点

5 軸 CNC 加工における精度と効率に関する主な利点は次の 3 つです。

• クランプ時間の短縮: 3 軸加工では3 ～ 5 回のクランプ操作が必要ですが、5 軸加工は 1 回で済むため、位置決め誤差が60% 以上削減されます。
• 多角度加工が可能:ツールを調整せずに傾斜穴や複雑な曲面を加工できるため、クランプ精度の低下を回避できます。
• 加工効率の向上：高精度を保証しながら、航空宇宙部品の加工時間を 35%～45% 短縮できます。

以下の表は、5 軸加工と 3 軸加工の基本的な違いをまとめたものです。

実世界のアプリケーションとコスト削減

5軸CNC加工は既に多くの分野で標準となっています。航空宇宙分野では、軽量かつ高強度のニーズを満たすエンジンブレードや胴体支持部の加工に使用され、医療分野では、人工関節や手術器具の製造において、そのフィッティング精度の確保に役立っています。

設備投資は比較的高額ですが、長期的にはお客様のコスト削減につながります。当社は医療機器メーカー向けに部品加工を行っており、廃棄率を18%から3%に、納期を5週間から2週間に短縮しました。これにより、年間12万ドル以上のコスト削減を実現しています。

図 1: 5 軸タービン。5 軸 CNC 加工は、1 回のクランプ プロセスで非常に複雑かつ高精度の部品を製造できる高度な減算製造テクノロジです。

5 軸 CNC マシニング センターの核心を明らかに: RTCP 機能が重要な理由

5 軸 CNC 加工センターによってもたらされる利点を理解した後、RTCP 機能がこれらの利点の中核となり、加工の精度と効率に直接影響を及ぼします。

インテリジェントな補正: RTCP はプログラミング プロセスをどのように簡素化するのか?

RTCP 機能の本質は、ツールの中心点による位置の自動計算です。5軸加工では、部品と工具は同期して回転します。RTCPがない場合、工具の位置を様々な角度で手動で計算してプログラミングを行う必要があり、非常に時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。

RTCPにより、システムはリアルタイムで位置の変化を補正できます。実際の部品寸法に基づいて動作するようにプログラムを作成するだけで済むため、プログラミング時間は40～50%、プログラミングエラーは70%以上削減されます。

品質保証: RTCP の機能により表面仕上げの品質がどのように向上するのでしょうか?

RTCP（リアルタイム切削技術）は、工具の向きをリアルタイムに調整することで切削条件を最適化します。複雑な曲面を加工する場合、工具の適切な切削角度と送り速度が不可欠です。そうでないと、面粗さやオーバーカットが発生しやすくなります。

表面形状に応じて工具角度を調整することで、工具が常に最適な角度で部品に接触します。例えば、アルミニウムの5軸CNC部品の加工では、RTCPを搭載した5軸CNCマシニングセンターは表面粗さをRa0.8未満に制御できますが、この機能を持たない他の機械ではRa1.6以上しか達成できません。

真正性の検証: 実際の RTCP 機能を備えたマシニング センターをどのように識別できますか?

市場に出回っている5軸CNCマシニングセンターの中には、RTCPを実現できると謳っているものもありますが、実際には要件を満たしていません。これは以下の3つの側面から検証できます。

ユーザーは、複雑な曲面と傾斜穴のある部品のテスト加工を行って精度と表面品質を確認し、装置に高精度の回転軸エンコーダとリアルタイム補正システムが装備されているかどうかを確認し、サプライヤーが詳細な技術文書と操作トレーニングを提供しているかどうかを確認する必要があります。

図 2: 上図に示すように、RTCP 機能を有効にすると、制御システムはツールの回転方向のみを変更し、ツール先端の位置は変更されません。

グローバル視点：中国と欧米の5軸CNC加工における精度格差の分析

中国の製造技術の発展に伴い、5軸CNC加工における中国と欧米の製造業との差は着実に縮まっています。これらの違いを理解することで、より適切な選択を行うことができます。

技術キャッチアップ - ハイエンド機械加工分野における中国製造業の現状

過去5年間で、中国の5軸CNC加工の精度と安定性は飛躍的に向上しました。ハイエンド5軸加工機の加工精度は±0.02mmと、欧米の中級機に匹敵するレベルに達しています。

航空宇宙や医療などの用途における複雑な曲面や薄肉部品の加工も可能となり、 98%を超える合格率を達成している企業も数社あります。

コスト優位性：5軸CNC加工部品価格における競争力の源泉を分析

5軸CNC加工部品の価格に関しては、中国が絶対的な優位性を持っています。同じ精度であれば、アルミ製5軸CNC部品の加工コストは欧米に比べて25%～35%低くなります。

これは、サプライ チェーンがより完成し、人件費が下がり、生産効率が高くなるため、それに応じて単位製品コストが削減されるためです。

選択戦略: 5 軸 CNC 加工の中国サービスを検討するタイミングは?

プロジェクトが以下の条件を満たす場合、 5軸CNC加工サービス（中国）をご検討いただけます。予算が限られており、コスト管理が容易。部品の精度要件は±0.02～0.05mm以内で、最高レベルの精度は要求されません。納期は比較的柔軟で、国際物流の所要時間は2～3週間です。

5 軸 CNC 加工の中国サービスがプロジェクトに適しているかどうかわからない場合は、部品の技術要件を送信してください。コスト、精度、タイムラインに応じて最適な推奨事項を提供します。

英国の 5 軸 CNC 加工サービスサプライヤーの真の能力を評価するにはどうすればよいでしょうか?

英国の 5 軸 CNC 加工サービスのサプライヤーを選択するときは、機器のリストだけを見るのではなく、信頼できるパートナーを見つけるために、複数の側面からその真の機能を評価する必要があります。

技術能力評価には、機器リストをはるかに超えた内容が含まれる。

技術力の評価は、航空宇宙用ブラケットや医療用インプラントなど、同じ業界の複雑な部品のケーススタディを確認すること、エンジニアの経歴を理解すること（5軸の経験が10年以上あるチームは問題への対応が得意であるため）、精度と表面品質をテストするために小ロットでの試作加工を要求することの3つの点に重点を置きます。

品質システム認証: なぜ ISO 認証は単なる基本的な基準に過ぎないのでしょうか?

英国の5軸CNC加工サービスサプライヤーの基本要件は、 ISO 9001認証です。また、最高品質のサプライヤーには包括的な品質システムも求められます。

座標測定機、表面粗さ計などを備えた専用の品質管理部門、原材料の受け入れから完成品の出荷までの各段階でのトレーサビリティを備えた完全な品質管理記録システム、および顧客の要求に応じてPPAPドキュメントを提供する機能により、安定した量産を保証します。

サービスマッチング: プロジェクトに最適なパートナーを見つけるには?

サービスマッチングには、相​​談後24時間以内に専門的な対応が得られるか、技術要件が理解され問題が時間内に解決されるか、進捗状況を報告できるプロジェクト担当者がいるか、納期厳守が保証されるかなどが含まれます。

JS Precisionが英国市場で際立っている理由

JS Precision は 5 軸 CNC 加工サービスの英国サプライヤーとして、2 つの大きな利点を持っています。

現地サポートと中国製造の利点を統合することで、英国現地で迅速な対応と品質検査サービスを提供できると同時に、中国のサプライ チェーンを活用して 5 軸 CNC 加工部品の価格をコントロールできます。

専用のカスタマー サービス チームがあり、プロジェクトごとに 1 人のエンジニアと 1 人のアカウント マネージャーが割り当てられているため、品質とスケジュールが保証されます。

限界に挑戦 - 薄肉アルミニウム 5 軸 CNC コンポーネントの加工品質をどのように保証するのか?

薄肉アルミ製5軸CNC部品は剛性が低く、変形しやすいという欠点があります。品質を確保するには、工程、工具、パラメータという3つの側面を考慮する必要があります。これは、JS Precisionが長年にわたり蓄積してきたコア技術です。

変形制御：プロセス計画から実行までの包括的な戦略

合理的な工程計画：加工手順を最適化し、まず剛性部を加工し、次に薄肉部を加工することで、応力蓄積を低減します。切削深さを制御し、変形を防ぐため、段階的な切削を行います。加工中に高圧エアガンで切削片をリアルタイムに洗浄することで、薄肉部品の圧縮を防止します。

特殊工具：薄肉部品の治具設計における主要な考慮事項

薄肉部品の固定具の設計では、弾性クランプまたは真空チャックを使用して部品との接触面積を増やし、クランプ力を分散させる、クランプの位置決めポイントの数は3〜4点までに制限して、クランプしすぎて変形するのを防ぐ、接触領域にゴムパッドを追加してクランプの衝撃を減らす、という3つの原則を考慮する必要があります。

ミクロンレベルの制御：高精度薄肉加工における重要なパラメータ

次の 3 つのパラメータは、薄壁アルミニウム 5 軸 CNC コンポーネントの加工を制御します。

• 切断速度:切断力が大きくなるほど速度が低すぎないように、1500 ～ 2000 m/分に設定します。
• 送り速度: 0.1 ～ 0.2mm/r が推奨されます。これにより、切断プロセスがよりスムーズになります。
• 工具に超硬コーティングを施し、刃先の半径を制御することで、切削抵抗を低減できます。

薄肉アルミニウム5軸CNC部品の加工をご検討中の方は、部品図面をアップロードしていただければ、部品の変形を0.02mm以内に抑える無料のカスタマイズソリューションをご提供いたします。

図3：CNC加工において、薄肉部品とは切削力によって変形しやすい部分を指します。これらの部品の製造には特殊な加工技術が必要です。

価値分析：5軸CNC加工部品の価格に影響を与える主な要因

5軸CNC加工部品のコスト見積り方法を理解することで、不要なコストを管理し、回避することができます。このような加工部品のコストは、主に以下の3つの要素によって決まります。

複雑性の評価：形状特徴が加工コストに直接与える影響

部品の幾何学的な複雑さは価格に影響します。

曲面が増えると、プログラミングの難易度と加工時間が20～40%ほど増加し、コストも20～40%ほど増加します。傾斜穴や深穴は加工難易度が上がり、通常の直線穴に比べて約30%コストが高くなります。壁厚が1mm未満の場合は、部品加工に特別な工程が必要となり、コストが50%以上増加します。

時間コスト：プログラミングと加工時間の正確な計算

時間コストは見積もりの​​30%～40%を占めます。単純な部品プログラミングは2～4時間、複雑な部品プログラミングはエンジニアが1時間あたり80～120ドルで8～12時間かかります。機械加工時間は1～20時間で、機械加工費用は1時間あたり150～200ドルです。

隠れたコスト：品質検査と後処理のコスト構成

隠れたコストは通常​​簡単に見落とされます。品質検査の場合、単純な検査では部品の合計価格の 5% ～ 8%、複雑な検査では 10% ～ 15% です。表面処理の場合、価格は面積によって決まり、1 デシメートルあたり5 ～ 15 米ドルです。特別な梱包や迅速な配送にも 5% ～ 10% の追加費用がかかります。

5 軸 CNC 加工コンポーネントの価格の内訳は次のとおりです。

部品の3D図面とロット要件をご提供いただければ、5軸CNC加工部品の正確なお見積もりをご提示いたします。24時間以内に、コスト項目を明確に記載した明細付きのお見積もりをご提出いたします。

成功事例：航空宇宙用ブラケットの加工 - 重量35%削減、納期50%短縮

航空宇宙用ブラケットの加工は、当社の5軸CNC加工ソリューションの代表的な事例です。この事例は、5軸CNC加工のメリットを余すところなく示し、JS Precisionの技術力の高さを如実に表しています。

技術的課題：オリジナル設計、製造上の難しさ、パフォーマンスのボトルネックの分析

顧客の航空宇宙用ブラケットの設計は、もともと複数ピースの溶接構造として製造されていましたが、次の 3 つの大きな問題がありました。

• 重量超過：部品の重量が約2.8kgとなり、軽量航空宇宙の要件を満たしていません。
• 強度が低い：一般構造に比べ溶接部は応力集中が生じやすいため、強度が 30% 低下しました。
• 加工の難しさ：従来の 3 軸加工では、累積誤差が 0.12 mm の5 回のクランプ操作が必要です。さらに、厚さ 1.2 mm の薄肉部分は加工中に大きく変形し、歩留まりが65% と低くなっています。

革新的なソリューション：5軸加工プロセスの最適化と構造革新

これらの問題に対処するために、5 軸 CNC 加工技術を採用し、 3 つの主要な革新的なソリューションを開発する必要がありました。

• 構造の最適化: 溶接構造の代わりにアルミニウム合金のブランクを使用し、 5 軸 CNC 加工部品によって1 回のセットアップで加工を行いました。
• トポロジー最適化: 余分な材料を減らしながらも強度を維持しながら、リブのレイアウトを再設計するために特殊なソフトウェアが使用されました。
• プロセス改善: 薄壁領域の変形を効果的に制御するために、専用の真空固定具とともに、層ごとに 0.2 mm の切断深さの層状切断戦略が実装されました。

優れた成果：パフォーマンス向上、コスト効率に関する詳細な数値

これらのソリューションにより、次の主要な成果が得られました。

• 軽量化と効率向上：部品の重量が 2.8kg から 1.82kg に 35% 軽減され、構造強度が 20% 向上しました。
• サイクルタイムの短縮:納期が 4 週間から 2 週間に短縮され、効率が 50% 向上しました。
• コスト削減: クランプ時間とスクラップ率の削減により、単位コストが 350 ドルから 262.5 ドルに削減され、25% の節約になりました。

このケースでは、5軸CNC加工部品プロセスとアルミニウム5軸CNC部品加工技術は、他の複雑な部品加工にも活用できます。同様のプロジェクトのニーズをお持ちの場合は、このケースを参考にして当社までご連絡ください。お客様に最適なソリューションをカスタマイズいたします。

図4：航空宇宙用アルミニウム合金製取り付けブラケット

プロジェクト開始：JS Precisionをパートナーとして選定するプロセス

5 軸 CNC 加工のコラボレーションに JS Precision を選択すると、3 つの明確なステップでプロジェクトがスムーズに進行し、まったく心配する必要がなくなります。

明確な要件: 効果的な技術見積依頼書 (見積依頼書) 文書を準備するには?

技術見積依頼書を作成するために必要な主な情報項目は次の 3 つです。

• 部品図面: STEP/IGES 形式の 3D と、主要な寸法と許容差を明確に示す 2D エンジニアリング図面。
• 材料情報: 6061 アルミニウム合金、TC4 チタン合金などの材料やその他の特別な要件を入力します。
• バッチ サイズと配送時間:バッチ サイズ (サンプル数 5 など) と推定配送時間を指定します。

技術サポート:サプライヤーのエンジニアリングサポートを最大限に活用する

見積依頼書類の提出後、専門的な技術サポートが提供されます。

• 24 時間以内にプロセスの実現可能性評価を完了し、壁が薄すぎるなどの設計上の欠陥に対する最適化の提案を作成します。
• また、ソリューションにおけるプロセス技術、設備、品質検査基準についても関与し、確認した上で推進する必要があります。
• 大量生産の場合は事前に試作サンプルを製作し、品質を確認した上で量産を行います。

品質保証：初回品検証から量産までの品質管理

製造工程では全工程にわたる品質管理を実施しています。

• 量産前に最初の製品で全寸法検査を実施し、生産前に合格レポートを提供します。
• 安定した精度を確保するため、 2時間ごとにサンプリング検査を実施します。
• 完成品の 100% 最終検査、不適合製品の手直しにより、納入された部品が100% 適格であることを確認します。

よくある質問

Q1: 5 軸加工は航空宇宙のようなハイエンド分野にのみ適用されますか?

5軸加工の応用は航空宇宙産業だけでなく、医療、自動車、金型製造などにも広く応用されています。複雑な曲面や多角度加工が求められるあらゆるプロジェクトにおいて、効率と精度を向上させます。

Q2: 3+2 軸位置決め加工と連続 5 軸加工の主な違いは何ですか?

3+2軸加工は、多面体部品に適したインデックスと位置決めのプロセスです。ただし、曲面を連続的に加工することはできません。連続5軸加工では、インペラのような複雑な曲面部品を加工する際に、角度をリアルタイムで調整することができます。

Q3: アルミニウム合金の 5 軸加工で達成できる一般的な精度はどの程度ですか?

ハイエンドの 5 軸設備を使用して、最大 ±0.025 mm の一般寸法精度と最大 ±0.01 mm の主要特徴精度でアルミニウム合金部品を加工し、ほとんどの業界の要求を満たします。

Q4: 5軸加工サプライヤーの真の技術レベルをどのように評価しますか?

同じ業界の複雑な部品のレビュー事例を参照すること、精度をテストするために小ロットの試作加工を依頼すること、技術チームの経験年数と専門的経歴を調べることの3つの側面から検討できます。

Q5: 部品が 5 軸加工に適しているかどうかをどのように判断しますか?

複雑な曲面、深いキャビティ、多角度の特徴を持つ部品、またはクランプ操作を少なくして高精度が求められる部品の場合は、5 軸加工が適しており、効率を向上し、エラーを削減できます。

Q6: 5軸加工を使用すると、一般的にどのような表面仕上げが実現できますか?

適切なツールとパラメータを使用することで、アルミニウム合金の表面粗さをRa0.8 未満にすることができ、業界の表面品質に関する要件のほとんどを満たすことができます。

Q7: 加工中の衝突安全性を確保するにはどうすればいいですか?

プロフェッショナルCAMソフトウェアを使用してツールパスをシミュレーションし、事前に衝突チェックを行います。これにより、あらゆる衝突リスクを完全に回避し、5軸加工時の安全性と安定性を確保できます。

Q8: 顧客の設計情報のセキュリティを確保するにはどうすればよいですか?

当社はすべてのお客様と厳格な秘密保持契約を締結しています。また、包括的なデータ管理システムを導入し、お客様の設計情報に関するプロセス面と技術面の両面でセキュリティを確保しています。

まとめ

5軸CNC加工は、英国における複雑な部品の製造における精度と効率のボトルネックを解消します。 英国における主要な5軸CNC加工サービスプロバイダーであるJS Precisionは、設計最適化から量産まで、包括的なソリューションを提供することに尽力しています。

機械加工能力の制約によって設計の創意工夫が制限されないようにしてください。

今すぐ行動を起こしましょう！プロフェッショナルで効率的な5軸加工サービスが必要な場合は、プロジェクトの要件と技術図面をお送りください。当社のエンジニアリングチームが、無料の製造実現可能性分析と競争力のあるお見積もりをご提供し、お客様のアイデアを完璧に実現いたします。

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