カスタム CNC 機械加工を購入するためのガイド HONSCN

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。