3軸を超えて:5軸CNCミリングが±0.01mm精度加工を支配する理由

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May 19 2025
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CNCの正式な名前は、コンピューター数値制御、中央の数値制御の略語、またはコンピューターによって自動的に制御される機械加工の種類です。 CNCミリングマシンでは、機械はオペレーターによって命令され、Gコードなどのコンピューターコマンドを入力して、材料を正確に切り取ることにより、ツールを動かすように命じられます。

CNCミリング減算処理方法です。それは、層に材料層を追加するのとは異なり、切断、彫刻などにより、原料のブロック(金属、プラスチック、または木材など)から余分なものを除去し、必要な部分を取得します。

次のセクションでは、CNCミリング機の一般的な構造、関係する一般的なツール、およびテクノロジーの根本的な原則を詳細に紹介します。

3-axis machining of CNC milling

CNCミリングとは何ですか?

コンピューター数値制御(CNC)テクノロジーは、コンピューターソフトウェアを使用して工作機械の動作を自動化します。でCNC加工、機械加工プログラムはオペレーターによって事前に準備されており、これらのプログラムは実際に工作機械にすべての機械加工プロセスを実行するように命じています。たとえば、CNCミリングサービスを使用する場合、工作機械はプログラムされたコマンドを実行して、手動操作なしで金属やプラスチックなどの材料を自動的にカットすることができます。

この技術は、製粉機、旋盤、複合機械加工センター、レーザー切断機など、多くの精密機械を制御できます。これらの機械は、CNCプログラムによって制御されているため、多くの複雑なコンポーネントの切断、成形、加工作業を効果的に完了できます。としてCNCミリングサービス会社では、顧客の設計要件に応じて、短期間で高精度部品のサンプルと完成品を製造することができます。

Definition of CNC milling

CNCミリングマシンの主なコンポーネントは何ですか?

15年のベテランの機械工学デザイナーである私は、業界標準(ISO 10791など)と実用的なCNCミリング加工システム、分析CNCミリングキーの建設部分を組み合わせます。これらの知識は、CNCミリングサービスを選択する際に賢明な決定を下すのに役立ちます。

1.ハイ剛性工作機械ベース

私たちの会社の最初のテストは、鉱物鋳物または鋳鉄ベースを使用することで溶接鋼構造と比較して振動を30%減らすことができるというテストを通じて、これは、の精密機械加工には重要です。航空宇宙コンポーネント

2.数値制御システム

数値制御システムは、CNCミリングマシンの脳であり、CNCシステム入力処理プログラムを介した演算子であり、コンポーネントの移動の正確な制御です。この脳は、処理の精度を直接決定します。医療機器の顧客は、システムのアップグレードにより、コントロールサイズエラーを±0.01mmに提供します。

3.スピンドルユニット

  • 切断速度:通常の機械加工8,000rpm、高速切削50,000rpm。
  • 強度:BT40/BT50は、CNCフライス加工に最も一般的に使用される仕様です。
  • 冷却:オイルと風の潤滑の紡錘を選択することをお勧めします。これにより、サービスの寿命を3回延長できます。

4.ラインガイドレール

2023年の業界レポートによると、THK/Shangyinなどのブランドからの精密グレードガイドは、5年以内に繰り返しポジショニング精度≤0.005mmを確保しています。

5.自動ツールチェンジャー

  • ナイフストレージ容量:8〜120個の範囲。
  • ツールの変更時間:ハイエンドマシンのタイプは、サイクルあたり0.5秒という短い場合があります(自動車部品私たちが協力している工場では、そのツール在庫を増やして、最大40%の効率を高めることができます)。

6.ワークベンチ

通常、T字型タンクまたはツール取り付け穴にあるワークベンチに必要なマシン作業を固定し、機械加工プロセス中に輸送できない作業を提供しました。

7.ハザード保護装置

広範囲にわたる安全障壁、操作者の安全保護、チップおよびフィルム処理環境保護。

The main components of a CNC milling machine

CNCミリングツールの一般的なタイプは何ですか?

1.日常生活で最も使用されるナイフ

フラットエンドミリングカッター

円筒形の刃には、2〜6個のスパイラル溝があります。直径3mmのタングステンスチールフラットヘッドナイフは、最大12,000回の回転速度で携帯電話のケースの充電穴を処理するために使用されます。それを使用して、アルミニウム合金フレームを処理し、ツールコストを1個あたり0.8ドルから1個あたり0.3ドルに削減します。

ボールミリングカッター:

湾曲した表面の彫刻に適しています。 R1mmボールカッターを使用して、チタン合金にテクスチャを彫る歯科用インプラント。 pリースは、30分ごとにエアガンを使用して破片をクリアすることに注意してください。そうしないと、精度は0.02mm低下します。

2.特別なシナリオ固有の切削工具(JS Companyの2023年の注文データ統計によると)

ツールタイプ 適用可能なシナリオ 典型的なパラメーター 使用効果
T-Slotカッター 工作機械ガイドレール処理。 ハンドルの直径は12mmです。 スロット幅エラー≤0.01mm。
スレッドミリングカッター 消火栓界面の治療。 ピッチ1.5mm。 スレッドフィットは40%改善されました。
面白い製粉カッター 車の部品からバリを取り外します。 45°傾斜面。 手動修理時間を75%削減します。

実際のケース:前のケースでは、面取りの製粉カッターを使用して、自動車メーカーのギアボックスハウジングを処理しました。もともと、8人が手作業で磨くために必要でしたが、今では2枚のCNCマシンで完了することができ、顧客に120,000ドルを節約できます。

3.消耗品の詳細を簡単に見落としています

コーティングされたブレード:

刃の表面はチタンです窒化物コーティング携帯電話の映画のように。ゴールデンコーティングは、ツールの寿命を3回延長することができます。ただし、コーティングが摩耗し、銀白色のマトリックスが露出するとすぐに交換する必要があります。そうしないと、処理精度が±0.01mmから±0.05mmに低下することに注意してください。

インデックス可能なツールヘッド:

デザインは、ボールペンの補充を交換するようなものです。ツールヘッドには、交互に使用できる4つの切断エッジがあります。このツールは金型工場で射出型を処理するために適用され、ツールの変化時間は15分から2分に節約され、工作機械の使用率は20%増加します。

権威あるデータサポート:

2024年の中国機械産業協会のレポートによると、JS Company Tool Solutionsにより、顧客は平均して到達できます。
tool摩耗費用の38%の削減。
toolツールの変更ダウンタイムは52%低下します。
processing処理精度の変動範囲は±0.003mmに減少しました。
(データは派生していますJSカンパニーISO 17025にテストおよび認定されているカスタマーサービスケースライブラリ)。

CNC milling tool types

5軸CNCミリングのプログラミングの難しさは何ですか?

ISO 10791-6 5軸工作機械精度標準と実際のプロジェクトエクスペリエンスを組み合わせて、5軸CNCミリングのユニークなプログラミング課題を詳細に研究します。これらの議論は、航空宇宙会社をサポートしている37の実際のケースに基づいています。

1.ツールの動きを計画します

使用するインピーラーを機械加工するとき5軸CNCミリング、ツールは、針をねじ込むような複雑な表面を動き回る必要があります。当社のプログラマーZhangは、昨年、航空宇宙エンジンブレードを機械加工するとき、コーナーのツールパスを干渉回避のために8回修正する必要があると説明しました。処理時間を30%削減するための彼らのインテリジェントなアルゴリズムには、最初のデバッグに2週間かかります。

2.マチンパーツ

工作機械のスピンドルとターンテーブルは、2人が踊るようなものです。ステップが大きすぎると、衝突します。自動型プラントの1つをテストしました。通常のプログラミング方法によると、10プロセスごとに1つの衝突があります。 JSの衝突防止関数は、事前に0.5秒アラームを送信します。デバイスは反転レーダーに似ており、危険な領域は赤にマークされています。

3.空間座標変換

ワークピースがターンテーブルで回転するため、座標系は回転ルービックキューブのようなものです。医療機器工場が最初に5軸CNCミリングを機械加工に使用しました人工関節。コンバージョンエラーを調整するため、20のワークピースが破棄されました。エンジニアは、エラーを0.005mm未満に抑えるために、空間的な位置決め補償器ツールキットを利用しました。

典型的なケースデータ比較

困難 従来の解決策 JS最適化計画
プログラミング時間消費 40時間/ピース 22時間/ピース
衝突発生率 8% 0.3%
表面精度の変動 ±0.02mm ±0.006mm

(データソース:JS Companyの2023カスタマーサービスレポート、サンプルサイズ500+)

4.カットパラメーター

ツールで45°傾斜して機械加工する場合、切削速度を低下させる必要があります。通常のパラメーターを備えたいくつかの携帯電話シェル工場機械加工マグネシウム合金、および切削工具3回壊れていました。私たちのエンジニアは、アングルパラメーターリンケージテーブルを適用するように依頼しました。これにより、ツールの寿命は80個から220個に増加しました。

初心者向けの実用的なヒント:

  • まず、パスを検証するためにプラスチックを使用してテストカットします。
  • 処理角度を徐々に上げます(最初に30°、次に45°)。
  • 青いオイルを定期的に使用して、実際の接触面を検査します。

Programming of 5-axis CNC milling

CNCミリングマシンのコストに影響を与える要因は何ですか?

初期購入費用

1.マチンツールの種類と構造

さまざまなCNCミリング機の価格も大きく異なります。これは、主に処理パフォーマンスと技術的な複雑さによって異なります。

工作機械の種類 価格帯($) 適用可能なシナリオ 投資収益サイクル
垂直3軸フライス加工機 15,000〜60,000 一般部品処理(アルミニウム、鋼など)。 1。5 - 3年。
水平方向の4軸フライス機 50,000〜120,000 ボックスコンポーネント(車のギアボックスなど)。 2〜4年。
5軸リンクされたミリング機 75,000〜250,000 航空宇宙複合体の機械加工。 3〜5年。
カーミリングコンポジットセンター 100,000〜400,000 航空宇宙複合体の機械加工。 4〜6年。

データソース:Gardner Intelligence 2024グローバル機械工場市場レポート。

  • 5軸CNCミリングマシンの価格は、3軸モデルの価格よりも2〜3倍高くなっていますが、クランプ時間を短縮し、処理効率を改善できます。
  • 旋回CNCミリングマシンのコストの初期価格は高くなりますが、ミリングマシンは高精度の回転部品を処理することができます。

コア構成と関数

1.CNCシステム

基本:10,000〜20,000ドル、単純な処理に適しています。
ハイエンド:30,000〜60,000ドル、高速切断と複雑なプログラミングを処理できます。

2.スピンドルシステム
標準スピンドル(80,00RPM):約5,000ドル。
高速スピンドル(20,000rpm+):12,000〜25,000ドル(チタン合金などの処理が困難な材料の場合)。

3。ツールマガジンと自動化
24ツールディスクツールマガジン:3,000ドル。
120ツールチェーンツールマガジン:10,000ドル(バッチ制作)。

長期運用コストの分析

1。エネルギー消費(週8時間の労働に基づく)

パワー(kw) 毎日の電力消費(kWh) 年次電気料金($)
10 80 2,880
20 160 5,760

注:0.1ドル/kWhの国際産業電気価格に基づいています。

2.メンテナンスコスト

  • 年間予防保守:機器価格の1.5〜3%。
  • ツール消費:処理コストの15〜25%(炭化物ツールの寿命は約120〜300分)。
  • 液体治療の切断:0.5-1/kgドル(環境管理の重い地域ではコストが高く)。

コスト最適化アプローチ

1.調達段階での最適化

  • モジュラー設計を選択します。将来のアップグレードのコストを避けます(例:拡張可能なツールマガジン)。
  • 残留価値率を評価します。日本のブランドは、5年間のレベルで国内ブランドよりも20%高い残留価値率を持っています。

2.使用フェーズ中の最適化

  • スマート監視システム:エネルギー消費量を15%削減します(たとえば、IoTセンサーの適合)。
  • TPM(総生産メンテナンス):予期しない故障時間を30%短縮します。

3.メンテナンス戦略の最適化

メンテナンス方法 コスト削減 適用可能なシナリオ
内訳のメンテナンス - 低優先度の備品。
予防保守 20% 重要な生産機器。
予測メンテナンス 40% 高価値5軸工作機械。

CNCミリングの将来の発展とは何ですか?

1.コンパポジット処理機械

ドイツの機械協会のVDMAの数値によると、複合材料の世界的な販売機器の機器2023年には23%増加し、CNCミリングが1つのマシンをオンにすることができます。イタリアの自動車部品工場では、この機器を使用してギアボックスのケーシングを機械加工し、最初に3つのマシンでプロセスをまとめ、生産コストを28%節約しました。

2.インテリジェントシステム

米国エネルギー省は、AI対応CNCシステムによって自動化された切断パラメーターが最適化できることを試験を通じて実証しました。日本の企業は、インテリジェントボックスを古い工作機械に配置し、CNCミリングの回転精度の変動を±0.01mmから±0.003mmに減らしました。

3.緑の製造

日本工作機械協会の推定によると、粉砕機の新しい冷却システムは、電力の40%を節約できます。英国の航空会社は、低温エアロゾルのために石油を切断する代わりに、毎年2つの新しい工作機械を購入するのに十分な廃棄物処理コストを節約しています。電気自動車によるガソリン車の交換により、EUは2030年までに加工エネルギー消費をさらに35%削減したいと考えています。

JS CompanyのCNC加工サービスの特徴は何ですか?

1.高精度の処理機能

我々は持っています3軸5軸CNCミリング機と高度なCADおよびCAMソフトウェア、および処理エラー範囲は±0.005 mm以内に制御できます。実際のプロジェクトデータ統計によると、注文の95%以上がこの精密な基準を満たすことができ、リワークの必要性を効果的に減らし、全体的な生産効率を約20%改善します。

2.ファースト配信保証

注文の98%が、最適化されたプロセスとインテリジェントなスケジューリングシステムを通じて、合意された時間内に配信できるようにします。顧客のフィードバックは、プロジェクトサイクルが平均15%短縮されることを示しています。これは、厳密な時間要件を備えた緊急のニーズに特に適しています。

3.公開された材料の選択

このサービスは、金属、プラスチック、複合材料などの50を超える産業材料をカバーしており、一部の強度や耐摩耗性などの特定のパフォーマンス要件に基づいて顧客に適応ソリューションを提供できます。

4.コスト制御測定

プロセスの改善と大規模な生産管理を通じて、顧客が製造コストの平均20%を節約できるよう支援しています。私たちの経験は、このコストの最適化により、顧客の25%が継続的な協力を選択し、長期的かつ安定した供給関係を形成するように促されます。

5.プロフェッショナルテクニカルサポートシステム

エンジニアリングチームは、20年以上の業界経験を蓄積しており、毎年30以上の特別な技術トレーニングに参加しています。レビューの描画から処理までパラメーター設定、複雑な部品の構造設計と生産の実現可能性を確保するために、プロセス全体に専門的なアドバイスが提供されます。

まとめ

CNC Millingは、材料の正確な削減を実現するためのコンピューター数値制御技術に依存して処理技術です。航空宇宙、自動車製造、医療機器業界で広く使用されています。それが大きな産業機器であるか、小規模なCNCフライス装置であるかに関係なく、その基本的な強さは自動化、高精度、再現性です。テクノロジーの進歩により、CNCミリングはよりインテリジェントで効率的であり、製造プロセスで必要なプロセスとなっています。

統計によると、採用する企業JS製造ソリューションは平均的なものを達成しました:
olly20%総コスト削減。
Projectプロジェクトサイクルの15%の減少。
✅材料の30%の利用率。

アップロードしますCADファイル(複数の形式をサポートします)、JSエンジニアは1時間以内にプロセスソリューションと正確な引用を提供し、緊急注文の98%を7日以内に発送できます。

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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。

当社の工場には、100を超える最先端の5軸機械加工センター、ISO 9001:2015認定が装備されています。世界中の150か国以上の顧客に、高速で効率的で高品質の製造ソリューションを提供しています。少量の生産であろうと大規模なカスタマイズであろうと、24時間以内に最速の配送でお客様のニーズを満たすことができます。選ぶJSテクノロジーこれは、選択効率、品質、プロフェッショナリズムを意味します。
詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。www.cncprotolabs.com

FAQ

1. CNCミリングの利点は何ですか?

±0.01mmの高精度加工を実行でき、複雑な部品の製造に適しています。自動化された生産は、効率を大幅に改善し、人材を節約します。デジタル制御システムは、各製品の均一な品質を確保します。

2. CNCフライスは、従来の製粉とどのように区別できますか?

CNCミリングはコンピューターによって制御され、従来のフライスは手動操作に依存しています。 CNCミリングは、より安定した精度で、複雑な部品に適した機械加工プログラムを自動的に実行できます。従来の製粉には、労働者が手動で機器を操作することが含まれます。これは、単純な小型バッチ製造に適しています。明らかに、加工効率と労働支出には違いがあります。

3.不当なCNCミリングはプログラムされていますか?

プログラミングは、オペレーターがプログラムするCNCミリングに必要です。プログラマーは、コンピューターソフトウェアを使用して、フライスマシンのツールパスと機械加工パラメーターを制御することにより、指導コードをプログラムします。プログラミングは、正確性と再現性を提供するために、部品の加工手順を決定します。オペレーターは、CNC機器を操作して生産機能を実行するためにプログラミングスキルを学ぶ必要があります。

4. CNCミリングプロセスの複雑な形状はありますか?

CNCミリングテクノロジーは、複雑な形状の部品を機械加工できます。ツールのパスは、3次元表面や繊細な穴構造など、コンピューターシステムによって正確に制御できます。多軸リンケージマシンは、一度にさまざまな角度でニーズを処理できます。この種の処理は、通常のプロセスよりも複雑な幾何学的形状の設計を処理するのに適しています。

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