CNCターニング(数値制御ターニングとも呼ばれます)は、CNC加工で最も一般的に使用される手法の1つです。簡単に言えば、それは金属またはプラスチックの材料棒が機械に固定され、高速で回転する減算機械加工方法です。次に、事前に書かれたCNCターニングプログラムに従って素材を徐々に削減するためにツールを使用し、最終的に望ましい形状とサイズが機械加工されます。
あなたは疑問に思うかもしれません:旋盤とターニングセンターの違いは何ですか、このテクノロジーがどのように機能するか、それがCNCミリングとどのように異なるか。
一緒に包括的な理解を持ち、あなたがCNCターニングサービス機械加工のニーズに適しています。
CNCターニングとは何ですか
CNCターニングは、基本的には2000年前に存在していた手動旋盤です。当時、職人はペダルを使用して木材を活性化して回転させ、ノミを使用して徐々に皿を切り取りました。現在、コンピューター制御に置き換えられていますが、原則は同じままです - 材料を固定して回転させ、切削工具を使用してそれを形成します。
現在、CNC旋盤には垂直と水平の2つのタイプがあります。挿入された材料には、丸い棒、四角い材料、または六角形の鋼であっても、特定の形状はありません。チャックがそれをクランプできる限り、それは任意の形状に処理できます。
初期のハンドクランキングと最新の完全な自動加工の最大の区別は、精度です。手動回転には通常、半ミリのエラーが必要ですが、CNC旋盤は今日の精度を±0.01mmで簡単に提供できます。
ただし、aによって複雑なコンポーネントが生成される場合があります5軸工作機械、ネジやベアリングなどのコンポーネントが円で回転することで回転する可能性がある場合、CNCターニングは依然として高速で安価です。
CNCターニングパーツの加工プロセスは何ですか?
ステップ1:図面を描く - CADソフトウェアを使用して部品を設計します
まず、描画します3DモデルCADソフトウェア(SolidWorksなど)を使用しているコンピューター上の部品の。通常、部品を設計するときにCNCターニング描画PDF形式を参照します。これは、家を建設する前に建設図面を描くようなもので、すべての次元と角度を注意深く慎重に指摘して、処理中にそれを参照します。
ステップ2:フォーマット変換 - デザイン図面を読むためのマシン
手描きの3Dモデルをつかみ、MasterCamなどのCAMソフトウェアに転送します。このプロセスは、3Dデザインを工作機械が理解できる言語に翻訳し、工作機械に最初にカットし、どこで2番目にカットするかを伝えることに相当し、正確なコンテンツを変換します。
ステップ3:ツールパスの計画 - マシンにカッティングパスに触れる
CAMソフトウェアのツールパスを指定します。
ツールが切断を開始します。
旅行速度の削減(飼料レート)。
マテリアルスピンドル回転速度。
さまざまな処理段階で交換するツール。
場所間のルーティングナビゲーションソフトウェアと最高の効率のための最短パスを決定するのと同様に、このステップの目的は、障害物(備品など)を回避し、最高の効率のために最短のパスで移動することです。
ステップ4:CNCターニングプログラミング - マシンの操作マニュアル
CAMソフトウェアはツールパスをに変換しますGコード、これは文字と数字で構成される一連のコマンドです。たとえば、G01 X50 Z-10 F200は次のとおりです。ツールは、X軸上の50mm、Z軸上の-10mmの位置にまっすぐに移動し、フィードレートは毎分200mmです。
ステップ5:シミュレーションテスト - 実際の戦闘の前のリハーリング
正式な処理の前に、コンピューターのプロセス全体をシミュレートします。ツールがフィクスチャと衝突するかどうか、削減量が大きすぎるかどうか、およびその他の問題があるかどうかを事前に検出でき、機械加工がすでに始まっているときに事故を避けます。
ステップ6:プログラムを転送 - 指示を工作機械に挿入します
USBフラッシュドライブ、ローカルエリアネットワーク、または直接接続を介して、検証済みのGコードをマシンコントローラーに転送します。現在、ほとんどの工作機械は、携帯電話からファイルを転送するのと同じくらい便利なWiFiトランスミッションもサポートしています。
ステップ7:材料の準備とナイフの読み込み - スタートアップ前の準備
- 中程度のクランプ力で金属ロッドをチャックに装填します(緩すぎると飛ぶと、きつすぎると変形が発生します)。
- 外部の円形カッター、溝カッター、スレッドカッターなどのツールを処理の順にインストールします。
- 通常、0.001mmに正確なツールアライメント機器を使用して、ツールの参照ポイント(ツールアライメント)を調整します。
ステップ8:自動処理
プログラムが開かれたとき:
- スピンドルは、1分あたり500〜3,000回転の材料で回転します。
- タレットは、異なる切削工具間で自動的に切り替わります。
- 外側の円のナイフが最初に一般的な形状を切り取り、スロッティングナイフが溝を切り取り、ねじのナイフがネジのデザインを切り開きます。
- 液体散布をリアルタイムで冷まし、鉄のファイリングが転がり、スプリングのように落ちます。
- 鉄の棒をねじで正確なシャフトに加工するのにわずか10分かかります。
ステップ9:サイズの測定 - 資格のある製品は工場から出荷できます
- Vernier Caliper:外径や長さなどの平易な寸法を測定します。
- スレッドゲージ:ネジパターンが標準に応じてあるかどうかを確認します。
- 粗さテスター:表面は滑らかです鏡のように。
- 重要な特徴は、座標測定機(CMM)を使用して測定する必要があり、髪の直径の1/10(約0.005mm)を超えるエラーの場合、リワークは必須です。
CNCターニングとミリングを区別する方法は?
CNCターニングとミリングは、で最も一般的に使用される2つのプロセスですCNC加工、およびそれらのコアの違いは、機器の構造、ツールの動き、および適用可能なシナリオの違いに由来しています。 5つの重要な次元から比較してください。
1.ツール構造の異なる
- ターニングツール:一度に材料と接触しているチップは1つだけで、単一の縁取られたツール(鉛筆切断ブレードに似ています)を使用します。
- ミリングツール:マルチエッジツール(ドリルビットやエンドミルなど)が使用され、ツールヘッドの周りに複数の切断エッジが分散されており、同時に機械加工に参加できます。
- 例えば:
私たちの工場は常に同じツールチップを使用して、ターニング中にステンレス鋼のシャフトを切断します。携帯電話のケーシングを製粉機で機械加工すると、4エッジエンドミルが4つのブレードで同時にカットできるため、効率が大幅に改善されます。
2.機器構造の比較
CNCターニングセンター旋盤よりもインテリジェントであるが、CNCターニングおよびミリングセンター(5つの軸フライス能力を統合し、複雑な表面加工をサポート)よりも機能性がまだ弱いと見なすことができます。
比較項目 | CNC旋盤 | CNCミリングマシン |
スピンドルモーション | クランプワークを回転させます。 | ドライブツールの回転。 |
処理軸の数 | 通常、2軸(x/z軸)。 | 3つの軸から始まると、ハイエンドモデルは5つの軸に到達できます。 |
典型的なコスト | エントリーレベルのモデルの価格は約150,000〜300,000ドルです。 | 約250,000〜500,000米ドルの基本的な支払い。 |
3.形状を処理するのに適しています
- 回転に習熟:ネジ、巻き毛、水道管の関節などの円筒形や円錐形などの回転対称部品。
- 製粉に熟練する:平らな表面、溝、湾曲した表面などの非対称構造、カビ虫、ギアの歯の表面、および電子デバイスのケーシング。
4.カットモーションモード
- ターニングプロセス:ワークピースが回転し、ツールが直線的に移動し、切断プロセスは連続して途切れることなく移動します。
- フライスプロセス:ツールが回転して動き、ワークピースが固定され、ブレードは定期的に材料の内外を切り取ります。
- アクションの内訳:回転するとき、マテリアルバーはマトンシュリックのように回転し、ナイフはリンゴの肌を剥がすように一定の速度で前進します。製粉中、ツールは回転し、電動ドリルのビットのように動き、材料の形をします。
5.チップ形態の異なる
- ターニングチップ:材料に応じて、連続した長いストリップ(加工アルミニウムなど)、断片化された断片(鋳鉄など)、または壊れたチップ(チタン合金など)が生成される場合があります。
- ミリングチップ:常に短い断片として存在し、ツールの連続的な切断と切断により、破片は断続的にはねかけられます。
生産の影響:ターニングによる長いチップは、絡みになりやすく、タイムリーに掃除する必要があります。ミリングのチップは、チップコンベアによってより簡単に運ばれますが、金属製のほこりが増えています。
CNC旋盤とCNCターニングセンター:違いは何ですか?
CNC旋盤とターニングセンターは「双子」のように見え、同様の作業を行いますが、実際の能力のギャップは小さくありません。簡単に言えば、ターニングセンターは、旋盤のアップグレードバージョンに相当します。実用的な使用方法を迅速に決定するのに役立つ実用的な使用の観点から、両者の中心的な違いは次のとおりです。
1.機能範囲
CNC旋盤主に、外側の円の回転、溝の切断、ねじなどの基本的な回転機械加工に使用され、シャフトスリーブやボルトなどの単純な回転部品の機械加工に適しています。ターニング機能に基づいて、ターニングセンターには、旋盤、掘削、タッピングなどの機能が追加されています。これは、旋盤と小さなミリング機の組み合わせに相当します。たとえば、サイドホールまたはキーウェイで部品を機械加工する場合、ターニングセンターはセカンダリクランプを必要とせず、すべてのプロセスを一度に完了することができ、より高い精度と効率が高くなります。
2.構造構成には3つの根本的な違いがあります。
ターニングおよびカッティングセンターは完全に囲まれており、自動チップコンベアと冷却回復システムがあります。アイアンチップはコレクションボックスにまっすぐに傾けられ、アイアンチップはオペレーターによって処理されません。旋盤は開いた構造であり、鉄のチップが機械の横に積み上げられています。 1〜2時間操作するたびにシャベルでシャットダウンして掃除する必要があります。
旋盤のベッドは30°-45°傾斜しており、鉄の削りくずは自動的に収集タンクに排出され、詰まりなく8時間連続して走ることができます。旋盤には平らなベッドがあり、鉄の削りくずはガイドレールのギャップを詰まらせます。それをきれいにしないと、障害が処理されます。
ターニングセンターは5000〜8000 rpm(最大15,000 rpm)に回転し、1分でアルミニウムバーをカットします。旋盤は1000〜3000 rpmで回転します。これは鋼の部品を回転させるのに十分ですが、同じアルミニウムバーを切断するのに3〜5分間費やされます。簡単に言えば、ターニング中心は効率的な方法で大量生産の小型コンポーネントに適しており、一般的な旋盤は修理または処理に適しています重いコンポーネント。
3.処理精度と複雑さ
旋盤の処理精度は一般に±0.01mmであり、ターニング中心は閉ループ制御システムを介して±0.002mmに達することができます。
ほとんどの旋盤には2つの軸(x/z軸)があり、ターニングセンターには標準として3つの軸が装備されています(C軸回転の追加)。一部のモデルは、Y軸とB軸をサポートし、5軸リンケージ処理を実現し、偏心穴や湾曲した表面などの複雑な構造を処理できます。
旋盤プログラミングは、主に手動Gコードです。ターニングセンターは、多くの場合、CAMソフトウェアを使用してマルチプロセス化合物プログラムを自動的に生成します。
4.投資と選択戦略をコストします
機器の調達費用:
エントリーレベルのCNC旋盤の価格は約150,000〜500,000元(ファミリーカーの価格に相当)、基本的なターニングセンターの開始価格は400,000ドルで、ハイエンドモデルは100万ドルを超えています。
使用コストとメンテナンスコスト:
ターンセンターの油圧システムとツールマガジンのメンテナンスコストは比較的高く(たとえば、砲塔の位置とキャリブレーションの単一サービス料は約4,000ドルです)、自動化された生産は労働需要の70%を削減できます。
典型的なアプリケーションシナリオ:
- 旋盤の最適なシナリオ:ドアや窓のヒンジシャフトコアやプリンタープラスチックローラーなど、毎月の出力が500未満の単純な部品に適しています。これらの製品には、単純な構造があり、利益率が限られています。
- ターニングセンターの利点シナリオ:ハートステント用の金属接合部やドローン用のモーターハウジングなど、複雑な部品の2,000個以上の大量生産。自動車を取るタービンハウジング例として、ターニングセンターは、一度に内部および外部スレッド、冷却フィン、センサーの取り付け穴の処理を完了することができます。
JSの提案は次のとおりです。
(1)予算が小さいため、単純な処理要件があるため、旋盤はより費用対効果が高くなります。
(2)コンポーネントがマルチプロセス、特別な形、または24時間の連続ベースで生産されている場合、ターニングセンターが利用されます。
(3)初期段階では、試用式生産のためにターンセンターを借り、必要なものを決定すると購入できます。
CNCターニングにはどのような種類の操作がありますか?
1.方向
これは、主に部品の外面を処理するために使用されるCNCターニングのコア操作です。操作中、ツールは回転ワークに沿って前後に移動し、切断深度を調整することで異なる形状が形成されます。たとえば、シリンダーを作成するとき、ツールは直線(直線切断)で移動し、テーパーパーツを作成するとき、ツールは角度で傾斜します(テーパー切断)。簡単に言えば、金属製のツールを使用して金属材料を切断することを除いて、鉛筆を研ぐようなものです。
2.Facing
エンドターニングは、ワークピース回転軸に垂直な平面を機械加工して、端面の平坦性を確保するために使用されます。このツールは、外周囲から中心に水平に供給され、空白の手当(大まかな機械加工深度2〜5 mm)または細かいトリミング(仕上げの機械加工深度0.1-0.3 mm)をすばやく除去でき、ギアエンドフェイスとシーリングに広く使用されています表面加工。
3.ストレートターニング
ワイドブレードのカッターを使用して、最大3〜8 mmの1つの切断量でワークピースの直径を徐々に下げて完成したサイズになります。通常は、粗いの場合は0.2〜0.5 mmです。ベアリングリングやブッシングブランクなどの標準部品のバッチ生産に適しています。
4.テーパーターニング
テーパー型コンポーネントなどの傾斜コンポーネントを形成するために使用されます。切削工具経路の角度を変更するか、補助器具の使用を通じて変更することにより、ワークピースの表面に拡大した直径を形成できます。一般的なアプリケーションは、工作機械のスピンドルテーパーホール、ツールハードウェアテーパーシャンク、およびマッチングが必要な他の部品です。
5.スレッド
三角形のブレードまたは弾性ツールバーを使用して、内部および外部スレッドをカットすると、スピンドル速度は通常200〜800 rpmです。外部スレッドのピッチエラーは≤0.02mmでなければならず、内部スレッドは振動を避ける必要があります。ボルトとパイプスレッドの製造で一般的です。
6.グルービング
幅2〜6 mmの溝カッターを使用して、ワークピースに放射状にカットします。狭い溝は一度に形成され、広い溝はバッチで切断されます。これは、バックカットの溝と密閉溝を処理するために使用されます。特別なグルーブタイプ(Tスロットなど)が必要ですカスタマイズされた形成ツール。チッピングを防ぐために、切断中に飼料速度を制御する必要があります。
7.パート
2〜5 mmの幅の別れカッターを使用して、完成品をバーストックから分離します。ツールは厳密に中心に(偏差≤0.02mm)、飼料速度は0.05-0.15 mm/revでなければなりません。 Burrsはカット面で簡単に生成され、その後のburringが必要です。
8.ドリング
掘削機が主に使用されていますが、CNC旋盤は穴を直接掘削することもできます。テールストックまたはパワータレットを使用して、回転ワークの中心に穴を開けて穴を開けることができます。高度なモデルは、偏心穴や斜めの穴を処理することもできます。たとえば、aでギアブランクを処理するとき中央の穴、外側の円と掘削を一度に完了することができます。
9.Knurling
歯付きローラーを使用して、部品の表面にアンチスリップパターンを押し出します。このプロセスはパーツのサイズを変更せず、主にグリップ摩擦または装飾効果を高めるために使用されます。日常生活で見られるレンチハンドルと楽器のノブの表面にあるグリッドパターンは、このように作られています。
CNCターニングにさまざまな種類の旋盤を使用する方法は?
1.ホリゾントターニングセンター
構造的特徴:完全に囲まれたボディ、スピンドル水平に配置されたスピンドル、回転ワークの上にあるツールは、自動チップ除去システムを装備しています。
コア機能:統合されたターニング、フライス式、掘削、電動工具の横方向の機械加工のサポート。
処理の利点:
- チップは重力のために自然に収集タンクに落ち、洗浄効率が50%増加します。
- 中小サイズに適しています複雑な部品(油圧バルブ本体など)、シングルクランプは複数のプロセスを完了することができます。
- 典型的なパラメーター:スピンドル速度3,000〜8,000rpm、加工精度±0.005mm。
2.verticalターニングセンター
構造設計:チャックは地面に平らに配置され、砲塔は側面から供給されます。それは反転することができます(下部にスピンドル、上部にチャックがあります)。
該当するシナリオ:
500mmを超える直径の大きなワークピース(風力タービンベアリングリングなど)の処理。
頑丈な部品(最大10トンまでの単一の重量)。
技術的な機能:
低速(通常は200〜800rpm)により、機械加工の安定性が保証されます。
反転設計により、チップの蓄積が減少し、の大規模生産に適していますアルミニウム部品。
3.水様CNC旋盤
基本機能:標準ターニング(外側の円/端面/スレッド)、退屈。
機器の特性:
オープンまたはセミ保護構造、大きな動作スペース。
標準4-8ワークステーションタレット、サポートマニュアル/自動ツールの変更。
アプリケーション領域:
中小規模の生産量(100〜2000個の毎月の生産)。
シャフトとスリーブ部品の処理(エンジンクランクシャフトなど油圧シリンダー樽)。
コストの利点:エントリーレベルのモデルの価格は150,000ドルから300,000ドルで、メンテナンスコストが低くなります。
4.vertical CNC旋盤
コア機能:ワークピースは垂直に固定されており、スピンドルは下から回転するように駆動されます。
コアの利点:
水平と比較して床面積が40%減少します。
短い部品と厚い部品(ギアブランク、大きなフランジなど)に適しています。
制限の処理:
ワークピースの高さは通常800mm未満です(列のストロークによって制限されます)。
細長いシャフトの処理が苦手(曲げや変形を起こしやすい)。
業界アプリケーション:金型産業処理ガイドの列、エンジニアリング機械の大規模な回転部分。
選択比較テーブル
タイプ | 部品に適しています | 最大加工直径 | 典型的な価格帯 |
水平方向転換センター | 複雑なマルチフィーチャの中小サイズのコンポーネント。 | φ300mm | 800,000〜200万 |
垂直方向転換センター | 大きな/重い回転部品。 | φ2000mm | 15〜500万 |
水平CNC旋盤 | 従来のシャフト/スリーブコンポーネント。 | φ500mm | 150,000〜500,000 |
垂直CNC旋盤 | 短いおよび厚い/大径部品。 | φ1200mm | 300,000〜100万 |
まとめ
数値制御ターニングテクノロジーは、デジタル制御を通じて従来の機械加工モードを完全に変え、現在は製造業の重要な柱になっています。それが小さなスタジオであろうと大規模な生産企業であろうと、このテクノロジーをマスターすることで、品質を確保しながら効率を大幅に改善し、企業が市場競争において利点を得るのを助けます。
なぜ私たちのターニングサービスを選ぶのですか?
CNCターニングのプロセス特性を理解した後、信頼できるパートナーが必要になる場合があります。 JSには、新世代のインテリジェントな旋盤と独立して開発されたプロセスシステムが装備されており、最高のものを提供しますCNCターニングサービスそれはあなたが達成するのに役立ちます:
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- 材料の多様性:アルミニウム合金、チタン合金、ピークエンジニアリングプラスチックなどを含む50種類以上の材料をサポートします。
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JSは、カスタム処理の3つのステップを完了します。
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免責事項
このページの内容は、情報提供のみを目的としています。JSシリーズ情報の正確性、完全性、または妥当性に関して、明示的または黙示的な表明または保証はありません。サードパーティのサプライヤーまたはメーカーが、Longshengネットワークを介してパフォーマンスパラメーター、幾何学的許容範囲、特定の設計特性、材料品質と種類または仕上がりを提供することを推測すべきではありません。それは買い手の責任です部品の見積もりが必要ですこれらのセクションの特定の要件を特定します。詳細については、お問い合わせください。
JSチーム
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.旋盤の機械加工運動方向はどうですか?
CNC旋盤の主な動き方向は、X軸(radial)、z軸(軸)、および高度なモデルはy軸(垂直)およびc軸を拡張できます。
2. CNCターニングの利点は何ですか?
CNCターニングは高精度、高速効率が高く、複雑な回転部品を処理できます。大量生産、高度な自動化、最小限の廃棄物に適した、幅広い材料適応性(金属/プラスチック)があります。
3. CNC旋盤の機能は何ですか?
CNC旋盤は、金属/プラスチック部品の大量生産に適した高精度旋回、スロッティング、スレッド、およびその他のプロセスを実現し、プログラム制御を介して回転する対称部品(シャフトやディスクなど)を自動的に処理します。
4. CNCターニングで一般的に使用される材料は何ですか?
CNCターニングでは、一般に、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、真鍮などの金属材料、およびナイロン、ピークエンジニアリングプラスチック、チタン合金などの特別な材料を使用して、さまざまな処理ニーズを満たしています。
リソース