世界の第四次産業革命の到来、科学技術と社会生産の継続的な発展に伴い、機械製造技術は大きな変化を遂げ、機械製品の構造はますます合理化し、その性能、精度、効率はますます向上しています。機械製品を加工する生産設備には、高性能、高精度、高度な自動化の要件が求められています。 通常の工作機械では製造できないという問題を解決し、単一かつ少量のバッチ生産、特に一部の複雑な部品の自動加工を実現するために、CNC 機械加工が登場しました。


現在、中国は加工立国となっていますが、全国各地に精密部品加工工場があります。 中国税関総署のデータによると、2023年1月と2月の中国工作機械の累計輸出量は236万4123台（236万4100台）に達し、ハイエンドのCNCカスタマイズ精密部品から一般的な標準製品まで標準化を達成できた。大量生産では、CNC技術を応用することで部品の自動加工を実現し、生産効率を向上させることができます。 特に自動車製造、航空宇宙、電子機器製造などの分野において、CNC技術の応用は大きな可能性を秘めています。 CNC技術の応用により部品の自動加工を実現し、生産効率を向上させます。 特に自動車製造、電子機器製造などの分野において、CNC技術の応用は大きな可能性を秘めています。


CNC 加工は、エンジン、トランスミッション、シャーシ、ブレーキ システム、ステアリング システムなどの自動車部品の分野で広く使用されています。 しかし、精密加工のどの分野においても、高精度・高速化はユーザーの注文を獲得するための重要な競争手段です。



以下は、自動車部品分野における CNC 加工の具体的な応用例です。：

エンジン部品加工：CNC加工により、シリンダーブロック、クランクシャフト、コンロッド、バルブシート等、高精度、高強度が要求されるエンジンの各種部品の製造が可能です。


1.トランスミッション部品加工：CNC加工により、高精度・高強度が要求されるトランスミッションギア、クラッチ、トランスミッションシャフト等のトランスミッション系の各種部品の製造が可能

2.ブレーキ部品加工：高精度・高品質が要求されるブレーキディスク、ブレーキパッド、ブレーキなどのブレーキシステムの各種部品をCNCマシニングで製造できます。


3.ステアリング部品加工：CNC加工は、高精度と高強度が必要なステアリングギア、ステアリングロッド、ステアリングマシンなどのステアリングシステムのさまざまな部品の製造に使用できます。



CNC加工技術の継続的な発展と自動車の車体設計や自動車内部電子部品の加工などの適用分野の拡大に伴い、オートメーション分野におけるCNCカスタム加工技術の適用範囲はますます広範囲になるでしょう。 今後もCNC加工技術は自動車製造分野で重要な役割を果たしていくでしょう。

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。

航空宇宙事業の成否は、使用されるコンポーネントの精度、精度、品質に依存します。 このため、航空宇宙企業は高度な製造技術とプロセスを利用して、自社のコンポーネントがニーズを完全に満たしていることを確認します。 3D プリンティングなどの新しい製造方法が業界で急速に普及している一方で、航空宇宙用途の部品や製品の製造では、機械加工などの伝統的な製造方法が重要な役割を果たし続けています。 より優れた CAM プログラム、用途に特化した工作機械、強化された材料とコーティング、改善された切りくず処理と振動減衰などは、航空宇宙企業が重要な航空宇宙コンポーネントを製造する方法を大きく変えてきました。 しかし、高度な設備だけでは十分ではありません。 メーカーは、航空宇宙産業の材料加工の課題を克服するための専門知識を持っている必要があります。



材料要件

航空宇宙部品の製造には、まず特定の材料要件が必要です。 これらの部品は通常、極端な動作条件に対処するために、高強度、低密度、高い熱安定性、耐食性を必要とします。


一般的な航空宇宙材料には次のものがあります。：


1. 高強度アルミニウム合金


高強度アルミニウム合金は、軽量で耐食性があり、加工が容易なため、航空機の構造部品に最適です。 たとえば、7075 アルミニウム合金は航空宇宙部品の製造に広く使用されています。


2. チタン合金


チタン合金は優れた強度対重量比を備えており、航空機のエンジン部品、機体部品、ネジなどに広く使用されています。


3. 超合金


超合金は高温でも強度と安定性を維持し、エンジンノズル、タービンブレード、その他の高温部品に適しています。


4. 複合材料


炭素繊維複合材料は、構造重量の軽減、強度の向上、腐食の軽減に優れており、航空宇宙部品や宇宙船部品のケーシングの製造に一般的に使用されています。



航空宇宙部品加工のプロセスの特徴は何ですか?

プロセスの計画と設計


加工前にプロセスの計画と設計が必要です。 この段階では、部品の設計要件や材料特性に応じて全体的な加工スキームを決定する必要があります。 これには、加工プロセスの決定、工作機械の機器の選択、工具の選択などが含まれます。 同時に、切削形状、切削深さ、切削速度などの詳細な工程設計を行う必要があります。


材料の準備と切断プロセス


航空宇宙部品の加工工程では、まず加工材料の準備が必要です。 通常、航空部品に使用される材料には、高張力合金鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金などが含まれます。 材料の準備が完了したら、切断工程に入ります。


このステップには、CNC 工作機械、旋盤、フライス盤などの工作機械の選択と、切削工具の選択が含まれます。 切削加工では、部品の寸法精度や表面品質を確保するために、工具の送り速度、切削速度、切削深さなどのパラメータを厳密に制御する必要があります。


精密加工工程


航空宇宙部品は通常、サイズと表面品質の点で非常に要求が厳しいため、精密機械加工が不可欠なステップです。 この段階では、研削や放電加工などの高精度プロセスを使用する必要がある場合があります。 精密機械加工プロセスの目的は、部品の寸法精度と表面仕上げをさらに向上させ、航空分野での信頼性と安定性を確保することです。


熱処理


航空宇宙部品によっては、精密機械加工後に熱処理が必要な場合があります。 熱処理プロセスにより、部品の硬度、強度、耐食性を向上させることができます。 これには、部品の特定の要件に応じて選択される焼き入れや焼き戻しなどの熱処理方法が含まれます。


表面コーティング


航空部品の耐摩耗性や耐食性を向上させるためには、通常、表面コーティングが必要です。 コーティング材料には、超硬合金、セラミックコーティングなどが含まれます。 表面コーティングは部品の性能を向上させるだけでなく、部品の寿命を延ばすこともできます。


組み立てとテスト


部品の組み立てや検査などを行います。 この段階では、さまざまな部品間の正確な一致を保証するために、設計要件に従って部品を組み立てる必要があります。 同時に、部品が航空業界の基準を満たしていることを確認するために、寸法試験、表面品質試験、材料組成試験などを含む厳格な試験が必要です。



プロセスの特性

厳格な品質管理：
航空部品の品質管理要件は非常に厳しく、部品の品質が基準を満たしていることを確認するために、航空部品の各加工段階で厳格なテストと管理が必要です。


高精度の要件：
航空宇宙部品は通常、寸法精度、形状精度、表面品質など、非常に高い精度を必要とします。 したがって、部品が設計要件を確実に満たすように、加工プロセスでは高精度の工作機械やツールを使用する必要があります。


複雑な構造設計：
航空部品は複雑な構造をしていることが多く、複雑な構造の加工ニーズに応えるためには多軸CNC工作機械などを使用する必要があります。


高温耐性と高強度：
航空部品は通常、高温高圧などの過酷な環境で使用されるため、耐高温性と高強度の材料を選択し、それに応じた熱処理プロセスを実行する必要があります。


全体として、航空宇宙部品の加工は、最終部品の品質と性能が航空分野の厳しい要件を確実に満たせるようにするために、厳密な操作プロセスと高度な加工装置を必要とする、非常に技術集約的で精度が要求されるプロセスです。



処理上の困難

航空宇宙部品の加工は、主に次の分野で困難です：


複雑な形状


航空宇宙部品は複雑な形状をしていることが多く、設計要件を満たすために高精度の機械加工が必要です。


スーパーアロイ加工


超合金の加工は難しく、これらの硬い材料を扱うには特別なツールとプロセスが必要です。


大型部品


宇宙船の部品は通常非常に大きいため、大型の CNC 工作機械と特殊な加工装置が必要になります。


品質管理


航空宇宙産業では部品の品質に対する要求が非常に厳しく、すべての部品が基準を満たしていることを確認するために厳格な品質管理と検査が必要です。


航空宇宙部品の加工では、精度と信頼性が重要です。 高品質の航空宇宙部品を製造するには、材料、プロセス、精度、加工の難しさを深く理解し、細かく制御することが鍵となります。

中国、深セン 一連の高度な機械加工装置と、資格と経験を積んだ技術者とエンジニアのチームを擁する Runsom Precision は、産業顧客にカスタム機械加工部品をタイムリーに供給することを誇りとしています。 同社広報担当者によると、顧客からの注文を受けてから48時間以内にカスタム加工部品を出荷できるという。

広報担当者は、顧客が提供する仕様を正確に満たす機械加工部品を中国に出荷できるよう、合理化された機械加工プロセスを維持していることを明らかにした。 精密部品やカスタム部品をタイムリーかつ定期的に供給することで、産業界のクライアントが革新と新製品の生産を継続して市場での競争力を獲得できるようになります。 業界が生産作業を中断することなく継続的に実行できるよう、予定された時間内に精密機械加工されたコンポーネントを納品します。

広報担当者によると、同社は優れた中国加工サービスで業界で高い評価を得ているとのこと。 穴、軸、中心距離など、すべての機械加工コンポーネントの高精度を維持します。 さらに、可能な限り最高の精度を達成するために、さまざまな種類のコンポーネントに複数の機械を使用しています。 複数の機械加工技術は、生産コストを削減し、プロジェクト期間を短縮するために非常に重要であることがわかります。 これにより、さまざまな機械加工プロセスを経る必要がある複雑なコンポーネントを処理する能力も得られます。

Runsom Precision は、CNC 機械加工部品の供給に関して、コストとカスタマイズだけでなく、品質にも重点を置いています。 広報担当者は、同社の機械加工プロセスは ISO 9001:200 規格に厳密に従っており、各部品の機械加工の品質が監視されていると主張しています。 同氏によると、厳格な品質管理手段により、欠陥のない機械加工部品が確実に顧客に届けられるよう細心の注意を払っているという。 カスタム加工により、顧客は仕様を正確に満たす製品を確実に入手できます。

機械加工プロセスの詳細については、Web サイトをご覧ください。

ランサムプレシジョンについて

ランサム プレシジョン社 Ltd.は2005年に設立され、中国の深センに拠点を置く、カスタマイズされた高精度機械加工部品の専門メーカーです。 CNC 機械加工部品、精密エンジニアリング部品、カスタム機械加工部品、精密 CNC 機械加工サービス、射出成形部品、ダイカスト部品の製造とサービスにおける長年の経験により、当社はその高品質と優れたサービスで高い評価を確立しています。 初期コンセプトから完成品までワンストップサービスを提供できます。

連絡先：

ルーシー・チャン (営業)

会社名：ランサムプレシジョン株式会社

電話番号: 86-755-3309675