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CNCミリングは、高精度の機械加工技術です。それは、ミリング機のプログラムコントローラーとしてコンピュータープログラムを受け入れます。現代製造のCNCミリングサービスは、処理速度と精度が高いため、新製品開発に非常に適しており、すべての処理結果は同一です。多軸処理関数はCNCミリングの内容です。最も基本的な3軸フライス加工機は、処理作業の大部分を達成でき、非常に高度な5軸フライス機械はより複雑な形状を機械加工できます。
この記事では、CNCミリングテクノロジーの処理プロセス、使用および運用モードを包括的に紹介し、読者に詳細なCNCミリングガイドを提示します。
CNCミリングとは何ですか？
CNCミリングデジタルモデルを実際の部品に変換することにより、製造のプロセスです。まず、オペレーターは金属製のワークピース、プラスチック、その他の材料をフィクスチャーまたは工作機関のテーブルに固定し、スピンドルに適切な製粉カッターを置きます。準備後、オペレーターはCADまたはCAMソフトウェアによって入力される処理プログラムに供給されます。
現在のCNCミリング機により、ツールを弾性方向X、Y、Zで駆動できます。一部の高度な工作機械には、4番目の軸（軸）と5番目の軸（b/c軸）も装備されています。回転軸により、ツールは斜めの動きや円形の動きなどの複雑な動きを生成するため、再巻き付けをせずに3次元湾曲した表面を処理できます。従来の手動ミリング機と比較して、多軸CNCミリングマシンは、より複雑な部品を生産するだけでなく、特に産業における精度部品の大量生産に適した精度と効率を高めます。
CNCミリングの完全な機械加工プロセスは何ですか？
CNCミリング加工は正確な製造プロセスであり、そのプロセス全体を次の主要なステップに分割できます。
1.エンジニアデザイン3Dモデル
当社のエンジニアは、CADソフトウェアを使用して製品の3Dモデルを設計しています。これには、各次元の細心のマーキング、耐性、および表面処理の仕様が含まれ、次のCNCミリングの精度を確保します。私たちのデザインチームこの分野では10年以上の経験があります。
2.プログラマーは機械加工の命令を変換します
設計を完了した後、CAMソフトウェアを使用して、CNC工作機械で読みやすい3DモデルをGコードに変換します。この変換は、設計の描画をマシン言語に変換し、機械にツールを移動し、速度と飼料レートを変更する方法を伝えます。
3.手術器は処理装置を準備します
当社のオペレーターは、素材に従って正しいツールを選択します。アルミニウム合金加工のために、彼らは3エッジフライスカッターを使用し、2000 rpmに切断速度を維持します。ワークピースは、処理中の動きを防ぐために、真空吸引カップでしっかりと固定されます。
4.CNC機械工場自動切断と形状
CNCミリングの機械加工は公式に開始されます。後CNCシステムGコードを読み取り、スピンドルは、設計されたルートに沿って材料を製粉するためのツールとともに高速で回転します。 5軸の工作機械は同時に5つの方向を処理することができ、複雑な湾曲した表面でさえ一度に機械加工できます。 JS Companyが新たに持ち込んだドイツの機器の処理精度は、最大0.005mmに達することができます。
5.品質の検査官は、寸法を厳密にチェックします
加工された部品は3回検査する必要があります。第一に、基本的な寸法はキャリパーによってチェックされます。第二に、表面の精度は3次元デバイスによってチェックされ、第三に、形状はテンプレートによって検証されます。逸脱の場合、当社は再処理または修正され、品質検査の合格率は何年も99.8％を超えています。
6.表面仕上げ
表面仕上げを改善するには、研削、研磨などで処理する必要があります。パフォーマンスを高めるために、特定のケースで陽極酸化や電気めっきなどの特別なプロセスも実行されます。
CNCミリングによって機械加工できる材料は何ですか？
1.金属材料（最も一般的に処理された形式）
5軸CNCマシンは、他の金属材料を簡単に処理できます。最も広く使用されている材料は、軽くて簡単に切断できるため、アルミニウム合金であり、電子製品のケーシングの製造に特に適しています。ステンレス鋼は非常に硬いですが、5軸CNCマシンを装備した特別なツールは、それを完全な状態に機械加工することもできます。当社は、高精度のCNCミリング機を採用して、金属部品の表面滑らかさがRA0.8μmに達するようにしています。
2.エンジニアリングプラスチック（費用対効果の高い選択）
POM（Saigang）とNylonは、CNCミリング時の一般的なプラスチック材料です。それらはプロセス中に金属の削りくずを生成しないため、ギアやベアリングなどの耐摩耗性の部品を作るときに特に役立ちます。 CNCミリング機のコストを考慮すると、プラスチック処理は金属と比較して約30％〜40％安くなっています。 JS Companyは、このタイプの資料を提案しています小さなバッチプロトタイプ。
3.コンピュータ材料（特定のアプリケーションの状況）
炭素繊維およびガラス繊維複合材料は、CNC加工により機械加工することもできます。当社のエンジニアは、ダイヤモンドコーティングされた切削工具を利用して、材料の剥離を確保しないようにします。このタイプの材料のCNCミリングマシンのコストは高くなっていますが、航空宇宙には重要な用途があります。 JS Companyは、各複合材料プロジェクトでカスタムプロセスエンジニアを提供しています。
CNCミリングマシンを操作する方法は？
1.マシンのスタートアップ検査
オペレーターは、CNCミリングマシンのすべての部分を適切に検査する必要があります。私たちのエンジニアは、まず、潤滑油レベルが標準内にあるかどうか、および空気圧が0.5MPaの標準レベルにあるかどうかを調べます。特に冬の周囲温度が10°未満の場合、各起動の前に5分間マシンをウォームアップする必要があります。
2.ワークピースの締め付けと検索
ワークピースをクランプするには、キャリブレーションを備えた精密なViseまたはFixtureを使用することをお勧めします。通常、クランプエラーが最大0.03mmまで制御されるように、ワークを調整するためのダイヤルインジケーターを使用します。 CNCミリング用旋回ワークピースの複合処理、処理効率を改善するためにロータリーテーブルを使用することをお勧めします。
3.ツールのインストールとパラメーターの設定
処理要件に従って適切なフライスカッターを選択します。ツールを取り付けている間、トルクレンチを使用して、クランプ圧力が適度であることを確認します。ツールの長さと直径の補正値を正確に測定するために、すべてのツールを校正する必要があります。
4.プログラムの読み込みと検証
エンジニアは、USBフラッシュディスクまたはネットワークを使用して、処理プログラムをCNCシステムにロードします。新しいプログラムを初めて処理している間、テスト処理のためにフィードレートを50％に下げることが提案されています。新世代のCNCシステムには一般に、プログラムシミュレーション機能が提供されており、衝突の機械加工を効果的に回避できます。
5.処理監視
正式な処理では、オペレーターは処理全体で工作機械の実行ステータスを観察する必要があります。サウンドやチップの形状の切断などのプロセス特性に注意してください。 CNCミリングターニングコンパウンド処理などの複雑なプロセスでは、各10〜15のワークピースの後に寸法検査を実施することが提案されています。
6.プロスト処理のクリーニングとメンテナンス
処理が完了した後、オフになりますスピンドルまず、ワークピースを慎重に削除します。ツールマガジンとワークテーブルを非常に徹底的に掃除してください。正しい量の潤滑油をガイドレールとネジに入れて、機械を健康に保ちます。
手動プログラミングとCAMソフトウェアプログラムの生成の違いは何ですか？
1.プログラミング速度の異なる
コードがワークショップの技術者によって手動でプログラムされている場合、彼らは線ごとにツール座標を計算する必要があります。熟練した技術者が、ねじ付き穴のあるベースのプログラミングを実行するのに2時間かかります。 CAMソフトウェアが読み取られた後3Dモデル、システムはツールパスを自動的に計算し、同じパートのプログラミング時間は20分に短縮されます。
2.コンプレックス構造処理機能
人間のプログラミングは、処理された自動車タービンブレードなど、自由形式の表面を処理するのが困難です5軸処理。 CAMソフトウェアは、アルゴリズムの最適化により±0.01mm以内の表面処理誤差を制御できます。 2023 CIMDATAレポートは、CAMソフトウェアを備えた企業の複雑な部分の処理効率が62％増加したことを示しています。
3.ヒューマンエラーの公開性
コードが演算子によって手動でプログラムされている場合、小桁ポイントの誤りまたは軸方向の混乱が発生する傾向があります。ドイツの品質テスト組織の数値は、手動プログラミングの最初の合格率は78％であり、CAMソフトウェアによって自動的に生成されたプログラムの合格率が95％であると報告しました。
4.学習および使用コスト
技術者が手動プログラミングに熟練するには3〜6か月かかり、CAMソフトウェアの使用トレーニングは2〜4週間です。ただし、企業は約20,000〜80,000元の年間ソフトウェアライセンス料を支払う必要があり、小規模な加工工場は手動プログラマーの維持を好みます。
手動プログラミング対カムプログラミング
| 比較項目 | 手動プログラミング | カムプログラミング |
| 平均プログラミング時間 | 4.2時間/ピース | 0.7時間/ピース |
| 複雑な部品の降伏率 | 82％ | 96％ |
| 人事トレーニングサイクル | 5か月 | 3週間 |
CNCミリングにおけるスピンドルの役割は何ですか？
1.切断のために回転するツールをドライブします
スピンドルは、フライス型のカッターをモーターを通って高速で回転させて金属またはプラスチックをカットします。材料の硬度に基づいて、速度を変更します。アルミニウム合金を処理するときに1分あたり8,000 rpmの回転に設定し、ステンレス鋼を切断すると、2,500 rpmに下げられます。で5軸CNCミリングマシン、スピンドルは、エアロ部品の表面の高精度加工を完了するために、回転テーブルに取り付ける必要があります。
2.機械加工の精度
ラジアルスピンドルランアウトエラーは、パーツサイズに直接影響します。工作機械のスピンドルランアウトは0.003 mmと同じくらい正確で、髪の厚さの1/20です。この非常に精度により、医療骨板のネジ穴のピッチエラーが±0.01 mmを超えることはありません。
3.マルチアングル処理を実行します
5軸CNCミリングスピンドルには、側壁加工のために±30度を傾ける機能があります。最近、カータービンブレードを処理する際に、この機能を使用して、元々5つのクランプが1まで必要だったプロセスを削除し、生産サイクルを60％削減しました。
4.オファーの機械加工の安定性
大量の切断では、スピンドルは800 n・mを超えるトルクに耐えることができるはずです。でカビ鋼の切断、高トルクスピンドルを使用し、飼料速度を300 mm/minに低下させて、ツールのチッピングを防ぎます。
5.スピンドルパフォーマンス
| スピンドルタイプ | 最高速度 | トルクピーク | 適用可能なシナリオ |
| 標準の3軸スピンドル | 12,000 | 450 n・m | 通常の金属切断。 |
| 5軸リンケージスピンドル | 20,000 | 680 n・m | 複雑な表面加工。 |
| 高速電気スピンドル | 42,000 | 180 n・m | 小さな精度部品の処理。 |
出典：Haas Automation 2023テクニカルホワイトペーパー。
機械加工における小規模なCNCミリングのユニークな利点は何ですか？
JSテクニカルエンジニアとして、実際の生産の観点から小規模CNCフライス加工の基本的な利点を示します。
1.スペースが少ないが、完全な機能を占める
大型機械と比較して、小型CNCミリング機は40％〜60％の面積を占めています。私たちのミニチュア工作機械のサイズは小さくなっていますが、大きなマシンと同じ高精度のボールネジと線形ガイドが装備されています。位置決めの精度±0.005mmの高さですが、複雑な表面の連続処理を維持できます。昨年の課題の1つは、新しいエネルギー車会社のマイクロセンサーハウジングを作成することでした。この能力は、単位コストを22％削減するために使用されました。
2.エネルギー消費経済のパフォーマンス
アルミニウム合金の機械加工中、3KWスピンドル電力を備えた小さな工作機械のユニットエネルギー消費は、大規模な機械工場のユニットエネルギー消費の1/5にすぎません。この利点は、小規模CNCミリングがプロトタイプ開発と実験的な小型バッチの生産を特に助長することを意味します。新しいエネルギー車会社向けに設計された電気制御ボックス処理ソリューションは、プロセスを合理化することにより、ユニットの消費コストを0.78元に削減し、年間120,000ドル以上の電力料金を節約しました。
3.混合材料処理のアドバンティ
JSの切断パラメーターの独自のデータベースは、6061アルミニウム合金からエンジニアリングプラスチックを覗くために、23の材料で使用できます。最近完成した整形外科インプラントプロジェクトでは、小型CNCミリングチタン合金およびセラミック複合材料遷移処理で80℃±5°での切断温度制御を達成し、材料の位相変化を正常に回避しました。
4.柔軟な操作
48時間のJSトレーニングに続いて、オペレーターはすべての小さなCNCミリングマシンの機能を完全にマスターすることができます。コントロールパネルにはグラフィカルインターフェイスがあり、プログラミングは従来のシステムよりも60％少ない複雑さです。これは、多数のタイプや小ロットの柔軟な生産ニーズに特に適しています。
5.Rapidプロセス検証システム
顧客が図面をアップロードしたら、私たちのチーム4時間で処理のシミュレーションビデオを作成できます。昨年のコラボレーション電子機器プロジェクトは、3つのプロセス反復検証で、わずか72時間で設計フリーズからファーストピースの出荷まで完了しました。
まとめ
上記の分析から、デジタル制御システムと精密機械の調整された運用を通じて、CNCミリングテクノロジーが最新の製造業のコア処理方法になっていることがわかります。高度なCNCミリング加工技術の助けを借りて、高度を実行できます成形処理50種類以上のエンジニアリング材料について。
5軸リンケージテクノロジーと小型化された機器の開発により、従来の処理で複数のクランプを必要とする複雑な部品を、単一のポジショニングを通じてマルチプロセス統合処理を通じて完了することができます。成熟したCNCミリングを提供します機械加工ソリューション、生産効率を30％以上改善するだけでなく、材料の損失率と人件費を効果的に制御することもできます。これは、インテリジェント製造の変革において不可欠な技術サポートシステムです。
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JSは業界をリードする会社ですカスタム製造ソリューションに焦点を当てます。私たちは5,000人以上の顧客と20年以上の経験があり、高精度に焦点を当てていますCNC加工、板金製造、3D印刷、射出成形、金属スタンピング、その他のワンストップ製造サービス。
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FAQ
1.手動操作にはどのくらい時間がかかりますか？
CNCミリング機の手動操作時間は、主にワークピースの複雑さと量に依存します。シンプルなワークピース用のツールを固定および設定するには10〜30分かかりますが、複雑なワークピースには1〜2時間かかります。大量生産では、最初のピースがデバッグされた後、自動処理を基本的に達成でき、手動検査はたまにだけ必要です。
2.コンピューターはどのように製粉機を制御しますか？
コンピューターは、事前に確立されたGコードプログラムの利用を通じて製粉機を制御します。プログラムがオペレーターによってCNCシステムにロードされた後、コンピューターはサーボモーターを正確に命令し、X/Y/Z軸上のツールを操作し、人間の関与なしに切断プロセスを自動的に実行します。
3. 3軸と5軸の区別は何ですか？
3軸CNCはx/y/z方向にのみ機械加工でき、フラット部品に適用できます。 5軸CNCは回転軸を追加し、機械加工のためにツールを傾けることができます。これにより、一度にインピーラーなどの複雑な湾曲した表面が完成し、クランプエラーが60％減少します。
4.なぜ多軸処理を使用しますか？
マルチ軸処理は、部品のクランプ時間を短縮し、1回限りのポジショニングを通じて複雑な湾曲表面処理を実現できます。 JSの5軸CNC機器は、タービンブレードなどの部品の加工精度を±0.005mmに改善することができ、適格な速度は30％増加します。
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