加工技術の更新が進むにつれ、CNC 加工も大きく変化してきました。 多くの専門家は、将来的にはCNCが主流の加工モードになるだろうと指摘しています。 CNC 加工プロセスではツールが最も重要です。今日は CNC ツールについて詳しく説明します。



CNC工作機械のコンセプト


工具とは、機械製造において切削に使用される工具です。 一般的な切削工具には、切削工具と研磨工具の両方が含まれます。 ナイフの大部分は機械に使用されますが、手動工具もあります。 機械製造で使用される工具は基本的に金属材料を切削するために使用されるため、一般的に「工具」という用語は金属切削工具として理解されています。 木材を切るために使用される刃物を木工道具といいます。


CNC加工ツール


工具の分類


切削工具はワークの加工面の形状に応じて5つのカテゴリーに分類されます。


旋削工具、カンナナイフ、フライス、外面ブローチ、ヤスリなどの各種外面加工用切削工具。


穴加工ツール
、ドリル、リーミングドリル、ボーリングカッター、フライスカッター、内面ブローチなどを含む。


ねじ加工ツール
、タップ、ダイス、自動開口ねじ切りヘッド、ねじ切り工具、ねじ切りフライスを含みます。


歯車加工ツール
、ホブ、ギアシェーパーカッター、シェービングカッター、かさ歯車加工ツールなどを含みます。


切削工具
、挿入された丸鋸刃、バンドソー、弓鋸、切削工具および鋸刃フライスカッターなどを含みます。


さらに、
組み合わせツール
.


穴あけ工具


ツールの構造


各種ツールの構造はクランプ部と作業部から構成されます。 ツール全体の構造のうち、クランプ部分と作業部分はツール本体上で行われます。ツールの作動部分 (歯またはブレード) はツール本体に取り付けられます。


ツールのクランプ部には2種類の穴とハンドルが付いています。 円筒フライスやスリーブ正面フライスなどの穴付き工具は、工作機械の主軸やマンドレルに設けられた内穴を利用し、アキシアルキーやエンドキーを利用してねじりトルクを伝達します。


ハンドル付きツールは通常、角ハンドル、円筒ハンドル、円錐ハンドルの3種類があります。 旋削工具、かんな工具など 一般に長方形のハンドルです。円錐形のハンドルはテーパーにより軸方向の推力に耐え、摩擦によりトルクを伝達します。 円筒シャンクは一般に、クランプトルク伝達時に発生する摩擦を利用して切削する、小型のツイストドリル、エンドミル、その他の工具に適しています。 多くのハンドル付きツールのシャンクは低合金鋼で作られており、作業部分は高速度鋼を溶接して作られています。



工具材料が持つべき基本特性


1. 高硬度


工具素材の硬度は、加工する被削材の硬度よりも高いことが必要であり、これが工具素材に求められる基本的な特性です。


2. 十分な強度と靭性


工具の刃部の材質は、切削時の大きな切削力や衝撃力に耐える材質でなければなりません。 曲げ強度と衝撃靱性は、工具材料の脆性破壊や刃先破損に対する抵抗力を反映します。


3. 高い耐摩耗性と耐熱性


工具材料の耐摩耗性とは、摩耗に耐える能力を指します。 工具材料の硬度が高いほど、耐摩耗性は向上します。高温硬度が高いほど、耐熱性が向上し、高温での工具材料の塑性変形に対する耐性、耐摩耗性も強くなります。


4. 良好な熱伝導性


熱伝導率が大きいということは熱伝導性が良く、切削時に発生する熱容量が外部に伝わりやすいため、切削部の温度が下がり工具の摩耗が軽減されます。


5. 優れた技術と経済性


製造を容易にするために、工具素材には鍛造、溶接、切削、熱処理、研削性などの機械加工性が良好であることが求められます。 経済性は、新しい工具材料を評価し、その適用を促進するための重要な指標の 1 つです。


6. 接着耐性


高温高圧の吸着結合の作用下でワークピースと工具材料の分子が結合するのを防ぎます。


7. 化学的安定性


これは、工具の材質が高温で周囲の媒体と化学反応しにくいことを意味します。


工具コーティング


アルミニウム合金の刃先交換式インサートは、現在、化学蒸着法により炭化チタン、窒化チタン、アルミナの硬質層または複合層でコーティングされています。 開発中の物理蒸着法は、アルミニウム合金工具だけでなく、ドリル、ホブ、タップ、フライスなどのハイス工具にも使用可能です。 硬質コーティングは化学物質の拡散や熱伝導を防ぐバリアとして、切削中の工具の摩耗速度を遅くし、コーティングされた刃の寿命はコーティングされていない刃の寿命に比べて約 1 ～ 3 倍長くなります。



ツールの選び方


工具の選択は、NC プログラミングの人間と機械の対話状態で実行されます。 工作機械の加工能力、被削材の性能、加工手順、切削量などに応じて、工具やハンドルを適切に選択する必要があります。


工具選択の一般原則: 取り付けと調整が簡単、優れた剛性、高い耐久性と精度。 加工要件を満足することを前提として、工具加工の剛性を高めるために短い工具ハンドルを選択するようにしてください。 工具を選択する際には、加工するワークの表面サイズに合わせて工具のサイズを調整する必要があります。


1. エンドミルは平面部品の外周の輪郭を加工する場合によく使用されます。


2. 平面をフライス加工する場合は、超硬刃フライスを選択する必要があります。


3. 凸・溝加工の場合はハイスエンドミルをお選びください。


4. ブランク面の加工や穴の荒加工をする場合には、超硬刃のコーンフライスをお選びいただけます。


5. 一部の垂直面や可変ベベル輪郭の加工には、ボールエンドミル、リングフライス、コニカルフライス、ディスクフライスなどがよく使用されます。


6. 自由曲面の加工では、ボールヘッドツール先端の切削速度がゼロであるため、加工精度を確保するために一般に切削線の間隔が非常に密であるため、ボールヘッドがよく使用されます。表面の仕上げ。


7、フラットヘッドツールは、表面加工の品質と切断効率がボールヘッドナイフよりも優れているため、粗面加工でも仕上げでも、確実に切断することを前提としている限り、フラットヘッドナイフを選択することを優先する必要があります。 。


8. マシニングセンタでは、さまざまな工具が工具ライブラリにインストールされており、手順に従って随時工具の選択や工具交換が行われます。 したがって、穴あけ、中ぐり、拡張、フライス加工などのプロセス用の標準工具を機械の主軸または工具ライブラリに迅速かつ正確に取り付けるには、標準工具ハンドルを使用する必要があります。 ツールの数は可能な限り減らす必要があります。ツールをインストールしたら、実行できるすべての処理部分を完了する必要があります。たとえ同じサイズ仕様の工具であっても、荒仕上げ工具は別々に使用する必要があります。穴あけ前のフライス加工。最初に表面仕上げを実行し、次に 2D 輪郭仕上げを実行します。 生産効率を向上させるために、CNC 工作機械の自動工具交換機能を可能な限り使用する必要があります。


アルミニウム加工の課題と解決策


純アルミニウム加工時のアルミニウム加工の問題点と解決策、ナイフがつきやすい原因とその解決策：


1. アルミニウム素材は質感が柔らかく、高温でも貼り付きやすいです。


2. アルミニウムは高温に強くなく、開けやすいです。


3. 切削油加工関連：油潤滑性能が良好。優れた水溶性冷却性能。乾式切断コストが高い。


4. 純アルミニウムを加工する場合は、ポジティブな前角、鋭い切れ刃、大きな切りくず排出溝、ねじれ角45度または55度のアルミニウム加工専用のエンドミルを選択する必要があります。


5. ワークの材質とCNCツールの親和性が高まります。


6. 軟質材料を加工する荒前工具。


推奨事項: 工作機械の状態が悪いから良好。要件は低いから高い。高速度鋼、コーティング研磨超硬、PCD 多結晶ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンドを使用してください。


7. 切削液により低速を回避、高速オイルミスト潤滑で効果向上、アルミ合金対応


ツールの今後の開発方向性


部品の高温・高圧・高速化、腐食性流体中での作業、難加工材料の適用増加、切削加工の自動化レベル、加工精度の要求はますます高くなっています。 この状況に適応するために、ツールの開発の方向性は、新しいツール材料の開発と適用になります。工具の蒸着コーティング技術をさらに開発し、高靱性と高強度のマトリックスに高硬度のコーティングを堆積させ、工具材料の硬度と強度の間の矛盾をよりよく解決します。インデックス可能なツール構造のさらなる開発。ツールの製造精度を向上させ、製品の品質の差を減らし、ツールの使用を最適化します。

CNCアルミニウム合金加工ツールの選び方。

3次元スキャナによる自動車ランプの比較検出

1つ 業界の現状

お客様の製品は車のランプです。 ランプをスキャンするのは難しいです。 ランプの多くの場所が透明であり、スキャナーのレーザーも透明であるため、スキャンは困難です。

2つ 顧客の現在のテスト方法の制限

この自動車用ランプの場合、お客様は有効な測定手段を持っておらず、その後お客様が当社に来られました。 私たちは hscan ハンドヘルド 3D レーザー スキャナーを使用して、スキャンと測定を支援しています。 スキャンの際、対象物の透明部分に白い粉を吹き付け処理を行い、お客様が必要とするデータを完全に提示し、比較結果をお客様にご提出させていただきます。

まず、スキャンしたエアコンの位置決めマークポイントを素早く貼り付け、ランプに白い粉をスプレーし、非接触の3次元レーザースキャンでテスト部品全体をスキャンし、細部を注意深くスキャンします。 最後に、取得したデータを比較・調整し、テストレポートを作成します。

2つ 必要な機器とモデル

Hscan ハンドヘルド 3D レーザー スキャナー Prince シリーズ。

三 スキャナーの稼働時間

マークされたポイントを貼り付けるには 2 分かかります。

10 分間のデータの後処理と比較レポート。

スキャンデータ1点

この種の自動車用ランプの場合、手持ち式 3 次元レーザー スキャナには比類のない利点があります。まず、点非接触スキャンでは測定対象物のサイズに制限がありません。第二に、手持ちスキャンのため、ワークを固定する必要がなく、検出治具も特別に設計する必要がないため、到着時に検査することができます。 当社の3次元スキャナを使用することで、お客様は検出サイクルを短縮し、検出コストを削減できます。

逆・比較商品表示

lw

機械加工が難しい、幾何学的に複雑すぎる、高い精度が得られない、または単純に機械加工できない部品、製品、プロトタイプを CNC 機械加工するよう依頼される場合があります。 何をすればいいでしょうか？このようなシナリオでは、部品の 3D プリントが優れたソリューションとなる可能性があります。 では、CNC 加工を毎回 3D プリントに置き換えてみてはいかがでしょうか?さて、それぞれの機械やプロセスには、長所と短所、長所と短所があります。 では、どれが私たちのニーズに最適なのでしょうか?どのような状況で一方を他方よりも優先するのでしょうか?そして、これら 2 つを組み合わせてコンボ パーツを作成する別の解決策はありますか? 2 つのプロセスの基本的な違いは、CNC 加工では、たとえばフォームブロックから開始して削り取るため、材料が削減されることです。一方、3D プリントでは、最終製品が完成するまで材料を重ねたり追加したりするため、積層造形と呼ばれます。 3D プリンターでは、ABS PLA やナイロンなど、作成するパーツを構成するのと同じ素材が使用されますが、素材を切り替えることはできません。一方、CNC 加工では数種類の素材を使用でき、多くの場合、最後に追加の素材が追加されます。 ただし、機械加工は面倒な場合があります。CNC ルーター マシンの操作中に、穴あけ、彫刻、フライス加工のプロセスで発生した余分なものをすべて捕集するために集塵機を使用する必要がある場合がありますが、印刷で発生する廃棄物が少なく、プロセス全体が効率的になります。騒音が少なくなります。 CNC 加工は、機械の熱に対する耐性が高いため、より正確に、より高い精度を実現できます。 また、機械加工される材料に応じて、より滑らかな研磨表面仕上げを実現することもできます。 3D プリンターでは、層状の素材に過度の熱を加えると実際にパーツが歪んだり、曲がったり、反ったりする可能性があるため、並外れた滑らかさが必要な場合は 3D プリントでは不十分になります。 3D プリントは一般に、より簡単で便利なプロセスであり、CNC 加工ほど労力がかかりません。加工では、プログラム、G コードの書き込み、さまざまなツールと速度の設定、切断パスの決定、およびその後のクリーンアップが必要なためです。 ただし、大きなパーツはレイヤーごとに追加して印刷するのに時間がかかるため、パーツのサイズが影響します。 全体として、3D プリンティングは、ルーター ツールが形状の内部に到達できないような、幾何学的に複雑なプロトタイピングの場合に役立ちます。 3D プリンターは、パーツの製造にプリンター ベッド自体の領域のみを使用できます。 したがって、大規模な部品が必要な場合、そこに収まらない可能性があります。 また、材料が非常に高価であり、製造に非常に時間がかかるため、大量生産にはお勧めできません。 したがって、3D プリンティングは、少量生産にはより適切であり、よりコスト効率が高くなります。 CNC 加工は無人で実行できることはほとんどなく、熟練したオペレーターが必要ですが、3D プリンティングでは、監視なしで簡単にプロセスを実行でき、オペレーターのトレーニングも最小限で済みます。 ただし、CNC 加工は古い手法 (40 年代に始まった) であり、現在でも製造業界においてより強力な地位を占めています。 3D プリンティングは比較的新しく、より便利で適応性のあるものになるよう進化し続けていますが、機械加工を完全に置き換えることはできません。 要約すると、使用する最も適切な技術は、材料、幾何学的複雑さ、製造量、予算によって決まります。 一般的なガイダンスとして、迅速な納期が重要な場合、部品が複雑すぎて機械加工できない場合、少量のプロトタイプを作成する場合、および容易に機械加工できない特定の材料を使用する必要がある場合は、主に 3D プリンティングに切り替えることになります。 各テクニックの長所と短所を大部分挙げましたが、実際に 2 つを組み合わせて 1 つの部分を作成する良い解決策があるようです。 多くの場合、CNC ルーターを使用して目的の製品の部品を機械加工し、同時に 3D プリンターで他の小さくて複雑な部品を製造し、すべての部品を接着して 1 つのユニットを作成します。 別のオプションは、接着されたすべての結合部品をポリ尿素、スチロスプレー、またはエポキシなどのハードコートでコーティングし、滑らかにして塗装することです。 これにより、CNC 加工プロセスを使用して時間を節約できるだけでなく、2 つの利点を組み合わせてハイブリッドを作成することで、より複雑な部品を製造できるようになります。

7 つの多様な木材製品アプリケーションは、CNC マシニング センターの多様な機能を反映しています。

少し前には存在すらしなかった機械である CNC マシニング センターの用途は急速に広がり、成長し続けています。

今日の木工職人は、高速のフラットパネル製造作業から非常に複雑な彫刻に至るまで、さまざまな用途にこれらの多用途機械を使用しています。 高速ボーリングとルーティング、プロファイリング、切断、その他の機能を組み合わせたこれらのコンピューター制御の驚異は、美しい高級建築用木工品から巻き取りリールのフランジに至るまで、あらゆるものを製造する工場でうまく活用されています。

次のページでは、WOOD & WOOD PRODUCTS は、CNC テクノロジーへの投資を通じて人件費を削減しながら生産性と精度を向上させた全国の木工職人にインタビューします。 以下は彼らの物語です。

スピーカー メーカーは CNC 機械を使用して多様な製品を製造しています オーディオ スピーカーの OEM サプライヤーとして、オハイオ州ティフィンに拠点を置く Ameriwood Industries International Inc. の製品は、 メーカーのサイズは、本棚サイズの小型スピーカーから大型のシンフォニックスピーカーまでさまざまです。

アメリウッドの工場長ジム・ハリントン氏は、「当社ではさまざまなサイズやスタイルを扱っています。 私たちは、厚さや穴の位置が異なる、さまざまな種類の素材を扱います。 この製品の多様性のため、Ameriwood Industries (旧 Tiffin Enterprises) は、すべての品目に対して複数の機械加工を行っていました。 複数の作業が行われるということは、各部品を数人の作業員が扱わなければならないことを意味し、「扱う回数が増えるほど、製品が損傷する可能性が高くなります」とハリントン氏は述べた。

部品の取り扱いを最小限に抑え、人件費を削減するために、同社は Roger Stiles の CNC マシニング センターに投資しました。 & アソシエイト。

マシニング センター ビニール オーバーレイ パーティクルボードは、マシニング センターでトリミングされ、所定のサイズに切断され、穴あけされ、配線されます。 コンピュータ プログラムは、コンピュータ システムからマシンのコントローラに直接ダウンロードされます。

「私たちは何年にもわたって CNC ルーターを使用していました」とハリントン氏は言います。 「ルーティングドリルや立形ドリルに代わってマシニングセンターが登場しています。」ハリントン氏によると、マシニングセンターを使用すると、一度に最大 12 個のワークを加工できるようになったという。 すべての機械加工作業が完了すると、それはさらなる機械加工を必要としない「完全に完成した部品」になるとハリントン氏は付け加えた。

効率的なプラントが企業のコスト管理に貢献 過去 2 年間、ノースカロライナ州ワーベル プロダクツでは、曲面合板コンポーネントの製造に使用される原材料の価格が大幅に上昇しました。 これらのコンポーネントは、ハワースなどの契約家具メーカーに販売されます。

営業マネージャーのロビー・ウィルチャー氏は、「原材料費が30％上昇した」と述べ、「そのため、これらを回避することなく（価格上昇を）可能な限り吸収できる機械や技術を購入することで工場の効率を改善した」と語った。費用がかかります。 ベンダーとして、お客様が市場で可能な限り競争力を発揮できるようサポートすることが重要です。」Warvel がこれを実現した方法の 1 つは、C.M.S North America からマルチステーション 4 軸 CNC マシニング センターを購入することでした。 このマシニング センターにより、同社は一度に最大 6 つの部品を取り付けることができ、同社の既存の 3 軸および 5 軸マシニング センターを補完できるとウィルチャー氏は述べています。

ノースカロライナ州リンウッドにある同社の工場から出荷される製品の量を考慮すると、これは重要です。 この施設では毎月約 100,000 個の部品が生産されており、その大部分はカスタマイズされています。 同社には標準コンポーネントを記載したカタログがあるが、ウィルチャー氏によると、同社の注文の 80% は顧客の仕様に従って作られているという。

「この機械は複数の加工タスクが可能です」とウィルチャー氏は語った。 「ほとんどの場合、必要に応じて軽いサンディングとティーナットの取り付けだけで済みます。」もう一つの利点は、この機械で得られる非常に厳しい公差であるとウィルチャー氏は付け加えた。 同社は、人間工学に基づいた椅子のプラスチックおよびスチール部品と一体化する必要がある曲面合板を供給しています。

「さまざまな椅子のコンポーネントがすべて設計どおりに適合するように、角度の穴あけ、輪郭加工、ノッチングなどのさまざまな必要な作業で厳しい公差を維持できることが不可欠です。 このマシンはこれらすべてを提供します」とウィルチャー氏は言いました。

生産性をさらに向上させるために、同社はデジタル化機械を含むマシニング センターを補完する機械とソフトウェアを購入しました。 デジタイザはテンプレート部品を読み取り、ソフトウェアはマシニングセンターにダウンロードされるプログラムを作成します。 同社はまた、このシステムを使用して独自の複合工具を内製しています。

「このシステムのおかげで、新しい工具の納期が数か月から数日に短縮されました」と Wiltcher 氏は述べています。 「これらの機能はすべて、お客様が多くの新製品を迅速かつ競争力を持って市場に投入するのに役立ちます。」ハイテクがハイエンド建築会社パウエル・キャビネットを支援 & ネバダ州スパークスのフィクスチャーズは、高級建築木工会社で、その仕事は豪華な邸宅からきらびやかなカジノまで多岐にわたります。

ネバダ州最古の建築木工会社を自称する創業42年のこの会社は、ロジャー・パウエルとビル・パウエルの父子チームが所有している。

同社の最近のプロジェクトの 1 つは、ラスベガスの新しいルクソール カジノとホテルでした。 同社は、半径 255 フィートに建設された厚さ 3 1/2 インチ、幅 13 インチのマホガニー無垢材の手すりなど、ホテルでさまざまな工事を行いました。 手すりには、固体鋳造青銅の支持部分とエッチングされたガラスも備えられていました。

この手すりは、同社が 1993 年 1 月に入手した Komo VR 512 CNC マシニング センターを利用して製造されました。 それまで、同社はすべてを複数のマシンで行っていました。 「マシニング センターは、不規則な形状や曲線に対して優れています」と Bill Powell 氏は言います。

「職人に手作業でやってもらうよりも順応性が高いです。 半径の作業はプログラムにさらに時間がかかりますが、職人の木工職人が何かに数日費やす代わりに、機械は大幅に短い時間で同じ製品を生産します。」パウエル氏は、機械には学習曲線があると付け加えた。 「この機械の購入は最初のステップにすぎない」とパウエル氏は語った。

「プログラミングと操作方法を学ぶのにかかる時間は、最新の速度を維持するために必要なツールやすべてのプログラミングの更新と同様に、多大な費用がかかります。」しかしパウエル氏は、こうした要因を考慮する必要がある一方で、企業にとってハイテク機器への投資が不可欠になりつつあると考えていると述べた。 パウエル氏によると、同社がマシニングセンターを購入した理由の一つは、「この種の仕事を生産できる資格のある職人の家具職人の数が減少しているため」だという。 その空白を埋めるためには、業界の技術的側面に頼らなければなりません」と彼は言いました。

デニー・ボイターとボブ・ブロスがダイヤモンド・カット社を設立したとき、会社は一歩ずつ成長しました。 8年前、彼らには計画がありました。 2 人は、インディアナ州サウスベンドに本拠を置く自社が商用音響機器の分野でリーダーになることを望んでいました。 彼らが高度な機器を所有していなかったことを考えると、気の遠くなるような作業はさらに困難でした。

「本当に良い製品を作るには、非常に優れた設備が必要であるという前提に立っていました」とボイター氏は語った。 「しかし、良い機器を入手するには、マシンを稼働し続けるのに十分な容量の製品が必要です。」ボイター氏とブロス氏がやったことは、機器を購入し、他社向けに部品を生産するというゆっくりとしたスタートでした。 「切断や縁取りなど、工場に仕事を導入するためなら何でもやります」とボイター氏は語った。 「機械時間を販売するには、（ソース）企業が自社のショップでできることよりも少しだけ優れたすべてのことを行う必要があります。 とても早く、本当に良い仕事ができました。そうしないと、仕事のコストを食べなければならなかったからです。」 このジョブショップ型の仕事を終えて、次のステップは請負仕事をすることでした。 「私のパートナー（ブロス氏）はスピーカー事業に携わっていますが、（スピーカー会社に）行って『私たちはあなたのためにスピーカーボックスを作ることができます、そしてそれを高い精度で作ることができます』と言いました」とボイター氏は語った。

ダイヤモンドカットは、JBLやパナソニックなどのスピーカーキャビネットの生産を開始しました。 パナソニックが製造したい製品は、設備のアップグレードが必要でした。 「パナソニックの人たちは、台形の（スピーカー）ボックスを望んでいた」とボイター氏は語った。 「この製品は、私たちが使用していたルーターではほぼ不可能でした。」ボイターとブロスは、Tekna Machinery の U-26 Morbidelli マシニング センターを選択しました。 この機械を使用すると、台形の形状を製造できるだけでなく、人件費も削減できます。 「たとえば、当社の給与計算にはフルタイム労働者が 1 人いて、その唯一の仕事は治具を作ることだった、とボイター氏は言いました。 「もうジグはありません。」ダイヤモンド カットは成長し、1994 年の売上高は約 200 万ドルに達すると予想されていますが、同社はその計画に向けて歩み続けています。 1993 年に、同社は Bull Frog という名前で大型業務用音響機器の独自の製品ラインを開始しました。

Bull Frog の機器は、米国全土および世界の多くの国で販売されています。 ボイター氏は、「過去3か月間、1日24時間、私たちは自分たちの独自の仕事で忙しく、社外の仕事はまったくできなかった」と語った。

「年末までに契約業務が完全になくなることを願っています。」ブースメーカーは成功への兆しを見つける コネチカット州ファーミントンのファーミントン・ディスプレイズは、食品、コンピューター、銃などさまざまな業界の企業向けに、さまざまな素材を活用して展示会のディスプレイを作成しています。

Farmington Displays は、1973 年に Paul DiTommaso Sr. によって設立され、顧客として 278 社を数えます。 平均して、ファーミントン ディスプレイズのクライアントは 3 ～ 5 年ごとにブースを更新します。

ポール・シニアの息子であるゼネラルマネージャーのサル・ディトンマソ氏は、「我々の仕事の流れはかなり良好だ」と語った。 そして現在その会社で働いている3人の息子と娘のうちの1人です。 「全員が同時にブースを建てているわけではありません。」ファーミントン・ディスプレイズは、ゼネラル・エレクトリック、NEC、銃器メーカーのスミスなど、優れた顧客リストを誇っています。 & ウェッソン。 ディスプレイ製造という伝統的に非常に労働集約的な分野において、同社はハイテク機器の使用で傑出しています。 3 年以上前、利用可能な機械について広範な調査を行った後、同社は CNC 機械への投資を開始しました。

「CNC 機械の入手に最初に興味を持ったのは、部下の 1 人が 8 フィートの円を切り出すのを見たときでした」と Sal DiTommaso 氏は語ります。 「それはあまりにも時代遅れだったので、別の方法があるはずだと言っただけです。」 Farmington Display の工場には現在、Heian CNC ルーター 2 台と Stiles Machinery のコンピュータ化されたパネルソー 1 台が設置されており、ローカル エリア ネットワークとしてリンクされたコンピュータ化されたグラフィック/デザイン ラボも備えています。

平安マシニングセンターを導入し、看板や店舗什器の製造などの分野にも進出。 Farmington Displays は常に看板用のグラフィックを作成していましたが、CNC ルーターを使用することで社内でグラフィックを製造できるようになりました。 さらに、同社は現在、競合しない他のメーカーの受託加工も行っています。

特徴的な製品を生み出すために、同社はさまざまな素材を利用しています。 同社の CNC ルーターでは、アクリルから無垢材まであらゆる素材が使用されています。 同社は別の金属マシニング センターで真鍮やその他の金属合金を加工しています。 「私たちは何も栽培していません」とディトンマソ氏は語った。 「完成品の品質を完全に管理できるよう、すべてを社内で管理するよう努めています。」家族経営の材木場が事業多角化のチャンスをつかむ 1922 年、ハンス ラースはイリノイ州ゲールズバーグにハンセン ランバーを設立しました。 その後 70 年ほどにわたって、この事業は家族から家族へと引き継がれ、伝統的な材木置き場であり続けることになります。

ハンセン・ランバーが多角化の機会を掴んだ2年前までは、ここは単なる材木置き場のままだった。 同社は、ゲイルズバーグに本拠を置く木製リールのメーカーから円形パネルの切断を依頼されました。 約1年後、リール業界はプラスチックの使用によって支配されるだろうと信じていたこのメーカーは、まず施設の閉鎖を検討し、その後事業とその顧客リストをハンセン・ランバーに売却することを申し出た。

現在、創業者の孫であるシャード・ハンセン氏が経営するこの家族経営の会社は、娘のカレン氏（家族経営の4代目）の協力を得て、会社の買収を決定し、設備をアップグレードする必要性をすぐに認識した。 。

「ワイヤやロープをリールに巻き取る作業は、特に直径が小さいワイヤの場合、非常に高い送り速度で行う必要があります。毎分 1,000 フィールで行わないと、巻き取るのに永遠に時間がかかってしまいます。」とハンセン氏は述べています。したがって、アーバーの穴は正確でなければなりません。 アーバーの穴が中心からずれていると、全体がぎくしゃくしてしまいます。」 1 年ちょっと前、同社は Accu-Router から CNC マシニング センターを購入しました。 この機械は 2 つの垂直ルーターを備えており、リールのフランジに使用される 1 1/2 インチのサザン イエロー パイン工業グレード合板を機械加工でき、厳しい公差を維持できます。

マシニングセンターで作業する前に、同社は正方形を切り出し、その後のステップでパネルを必要なサイズと形状に丸める必要がありました。

ハイテクマシニングセンターを導入することで精度を高めるだけでなく、合板の有効活用にもつながります。 「当社のフランジのサイズは、円形 8 インチから 48 インチまであります」とハンセン氏は言います。

「円を切断するときに、そのような方法で円を入れ子にすることができるので、大きな収量が得られ、無駄が非常に少なくなります。」 CNC 機器は彫刻会社の美しい音楽制作に貢献 新しい機器だけでなく、従業員のトレーニングにも投資することで、ノースカロライナ州トーマスビルに本拠を置くこの彫刻会社は諸経費を削減しながら生産能力を向上させることができました。

1968 年に設立された Piedmont Carving は、椅子の部品を専門とする家具の部品や、チェロやギターなどの楽器の部品を彫刻しています。

同社はここ数年、古い彫刻機の一部を売却し、その資金をサームウッド社のCNCロボット彫刻機などのコンピュータ化された機械に投資してきた。

「以前は 13 台の彫刻機があり、すべてを 1 つのシフトで稼働させていました」とゲイ ジョーンズさんは語ります。彼女は双子の弟のレイさんと、父親で会社創設者のジミーさんとともにこのビジネスを経営しています。 「当社は彫刻機を 3 台販売しましたが、ロボット彫刻機の導入により当社の生産能力を 3 倍に拡大する予定です。」同社は、彫刻をコンピューター化することによって人件費を削減しましたが、29 人の従業員が店内の他の機械で作業できるように相互研修することによっても削減しました。

CNC ロボットを効率的に使用する方法を学ぶことは、同社にとって難しい課題でした。しかし、ロボット彫刻に参入したばかりの企業よりも有利になるので、やってよかったと思います。」とゲイ ジョーンズ氏は述べました。 Piedmont Carving は 4 年前に最初のロボット彫刻機を購入しました。 同社は追加の機械を購入する予定です。

コンピュータ化された機械の利点の 1 つは一貫性です。 これは、ピエモンテで家具や楽器の部品を作るときに重要です。

「椅子の部品は、メーカーに送られるときに完璧にフィットする必要があります」とジョーンズ氏は言う。 「ロボット彫刻のおかげで、すべてが非常に一貫性を保ちます。 この一貫性は、部品に込められた職人技がサウンドに影響を与える可能性があるため、楽器を製作する際にも非常に重要です。」 木材パーツを一度に 20 個ずつ彫刻 複雑な手彫りは、Carving Research Inc. によって迅速かつ正確に複製されています。 Tekmatex Inc. が販売する 20 ヘッドのキタコ CNC マシニング センターを使用して、ノースカロライナ州ハンターズビルの

Carving Research は設立 2 年、従業員 12 人の会社で、1994 年の予想売上高は 84 万ドルです。 同社は、ヘンレドン ファニチャー インダストリーズ社などの大手住宅用家具メーカーに複雑な木彫り製品を供給しています。 そしてベイカー・ファニチャー・カンパニー。

かつては熟練の手彫り職人が一度に 1 つずつ行わなければならなかった作業が、現在では同社によって一度に 20 件ずつ行われるようになりました。 同社オーナーのトム・バウカー氏によると、これにより、製品の外観を損なうことなく、時間の節約だけでなくコストの節約にもなるという。 機械の速度の例としては、米彫りのベッドポストが挙げられます。通常、熟練の手彫り師が完成するまでに約 6 ～ 8 時間かかりますが、「私たちは 1 時間で仕上げることができます」とボウカー氏は言いました。

彫刻を作成するには、最初の手彫りのテンプレートが作成されます。 この彫刻は Tekmatex に送られ、そこでデジタル化機械がマシニング センターにダウンロードできるコンピューター プログラムを作成します。 このプログラムが完了すると、無限の数の彫刻を正確に作成することができます。

ボウカー氏によると、彫刻を作成するには特定の「必須の材料」があるという。 ツールは最も重要なものの 1 つです。 製品の性質上、カービング リサーチでは、Oertli Woodworking Tools Inc. が開発した非常に鋭い静脈ビットなどの独自の工具を使用しています。 とてもきれいなカットが残るので、二次的な彫刻は必要ないとボウカー氏は言う。 別の例は、多くの彫刻で使用される 1/16 インチの平底またはストレート ルーター ビットです。

「そのようなものを使っている人は他にいない」とボウカー氏は語った。

「彫刻の多くは複雑であるため、通常の彫刻作業を行う場合に使用するものよりも、一部の超硬工具を含む幅広い種類の工具を使用する必要があります。 ノミで切ったように見えるように切り込みを入れる必要があるため、ビットの多くは小さくなければなりません。

5 軸 CNC 加工は、3 つの直線軸 (X、Y、Z) に 2 つの回転軸 (A、B または A、C) を追加する高度な製造プロセスです。 このタイプの処理には多くの利点があります。 複雑な形状の部品の多面加工を実現し、加工精度と効率を大幅に向上させ、クランプ回数とエラーを削減します。 深いキャビティ、逆バックル、複雑な表面などの部品には、5 軸 CNC 加工が容易に対応できます。 航空宇宙、自動車、金型などの業界では、5 軸 CNC 加工は、エンジンのインペラ、航空構造部品、自動車の金型などの高精度の主要部品の製造に広く使用されています。


5軸CNC加工を最適化するには？

5 軸 CNC 加工を最適化する方法をいくつか紹介します。：

1. ツールパス計画：


効率的なツールパスアルゴリズムにより、空の移動と不必要なツールの移動を削減します。

工具の切削と切削モードを最適化し、突然の停止と回転を回避し、工具の摩耗と機械の振動を低減します。

2. ツールの選択：


加工材料とプロセスの要件に応じて、適切な工具の材質、形状、サイズを選択します。

切削効率を向上させるために、マルチエッジ工具の使用を検討してください。

3. 切削パラメータの最適化：


切削速度、送り速度、切削深さなどのパラメータを正確に設定して、最高の切削結果と効率を実現します。

ツールと材料の特性を組み合わせて、テストとシミュレーションを通じて最適なパラメータを決定します。

4. クランプ方式：


ワークを確実に固定し、加工時のズレや振動を軽減します。

適切な治具を使用すると、クランプの効率と精度が向上します。

5. プログラミングの最適化：


プログラミング コードを簡素化し、冗長な命令を減らし、プログラムの実行効率を向上させます。

マクロとサブルーチンを使用すると、プログラミングの柔軟性と汎用性が向上します。

6. 機械のメンテナンス：


機械の精度と性能を確保するために、機械の定期的なメンテナンスと校正を行います。

機械が正常に動作するように、摩耗した部品を適時に交換してください。

7. 処理シーケンス：


最初に荒加工、次に中仕上げ、仕上げという合理的な加工手順を配置します。

繰り返しのクランプと位置決めのエラーを避けてください。

8. シミュレーションと検証：


加工前にツールパスシミュレーションを実行し、干渉や誤差を確認します。

加工技術の実現可能性と合理性を検証します。

9. 人材育成：


オペレーターのスキルレベルとプロセス知識を向上させ、機械を巧みに操作し、加工プロセスを最適化できるようにします。

10. 先進の制御システムを採用：


機械制御システムをアップグレードして、より高度な加工機能と最適化アルゴリズムをサポートします。

上記の方法を使用して、実際の状況に応じて 5 軸 CNC 加工を最適化できます。



5 軸 CNC 加工を最適化するにはどのような要素を考慮する必要がありますか?

5 軸 CNC 加工を最適化するには、次の要素を考慮する必要があります。：

ワークピースの設計と形状: 加工戦略とツールパスの選択に影響を与える、複雑さ、フィーチャーサイズ、公差要件など。

材料特性: 材料の硬度、靱性、熱伝導率、その他の特性により、切削パラメータと工具の選択が決まります。

工具の選択: 材質、形状、刃数、直径など。 切削効率と品質を確保するには、工具の工具を加工タスクに適合させる必要があります。

切削パラメータ: 切削速度、送り速度、切削深さなどは、加工効率を向上させ、過度の工具の摩耗を避けるために、材料と工具の特性に応じて最適化する必要があります。

工作機械の性能：工作機械の利点を最大限に発揮し、能力を超えないようにするための工作機械の精度、剛性、ストローク、速度範囲など。

クランプ方法: ワークのクランプが安定して正確で、加工に干渉しないようにし、ロードとアンロードを容易にし、生産効率を向上させます。

ツールパス計画: ツールの送りと後退モードを最適化し、空の移動と不要な動きを減らし、加工時間を短縮します。

冷却と潤滑: 適切な冷却と潤滑方法により、切削温度を下げ、工具寿命を延ばし、表面品質を向上させることができます。

プログラミング技術: 効率的で正確なプログラミング コードは、エラーを削減し、機械の動作効率を向上させるのに役立ちます。

後処理プログラム: 生成された CNC コードが工作機械で正確に実行できることを確認します。

加工順序: 加工効率を向上させ、加工品質を確保するために、荒加工、中仕上げ、仕上げの順序を合理的に配置します。

加工コスト：品質を確保することを前提として、工具のロス、エネルギー消費、加工時間を最小限に抑えてコストを管理します。

生産バッチ: バッチ サイズは、加工戦略と治具の選択に影響します。

品質要件: 厳格な表面粗さ、寸法精度、形状および位置の公差には、より詳細な加工パラメータとプロセス制御が必要です。

これらの要素は相互に関連しており、総合的に考慮することで 5 軸 CNC 加工の最適化を実現できます。



5 軸 CNC 加工を最適化することでどのようなパフォーマンスが向上しますか?

5 軸 CNC 加工を最適化すると、次の領域のパフォーマンスが大幅に向上します。：

加工精度: より正確なツールパス計画、最適化された切削パラメータ、適切な工作機械校正により、加工誤差が大幅に減少し、部品の寸法精度、形状および位置の公差精度が向上します。

表面品質: 適切な工具の選択、切削パラメータの調整、効果的な冷却潤滑により、より滑らかで粗さの低い表面が得られ、より高い表面品質の要件を満たすことができます。

加工効率：空ストロークの削減、ツールパスの最適化、切削速度と送り速度の向上などにより、加工時間を大幅に短縮し、生産効率を向上させることができます。

工具寿命: 合理的な切削パラメータと工具経路により、工具の磨耗と損傷が軽減され、工具の耐用年数が延長され、工具のコストが削減されます。

工作機械の安定性：加工プロセスを最適化することで、工作機械の振動や衝撃を低減し、工作機械の動作の安定性を高め、故障の発生率を低減します。

材料の利用率: より正確な処理と合理的なレイアウト計画により、材料の無駄が削減され、材料の利用率が向上します。

生産の柔軟性: さまざまな部品の加工ニーズに迅速に適応し、加工技術とパラメータを調整し、生産の柔軟性と応答速度を向上させることができます。

エネルギー消費量：加工効率を向上させ、工作機械の無駄な動作を減らすことで、エネルギー消費量を削減し、省エネを実現し、生産コストを削減します。

要約すると、5 軸 CNC 加工の最適化は、製品の品質を向上させ、コストを削減し、企業の競争力を強化するために非常に重要です。


Honscn は CNC アルミニウム加工において明らかな利点を持っています。 まず第一に、精度が高く、正確なサイズと複雑な形状のアルミニウム部品を作ることができ、品質は非常に優れています。 次に、高効率、自動処理、人員と時間の節約があります。 複雑な形状でも問題なく、何でもできます。 材料を無駄なく最大限に活用し、コストを削減できます。 そして、加工されたものは再現性が良く、品質が安定しています。 デザインの修正も容易で、手順の変更にも柔軟に対応します。