HONSCNのCNC金属機械加工部品
CNC金属加工部品などの製品の品質へのこだわりは、Honscn Co.,Ltd.の企業文化の重要な要素です。 私たちは、毎回最初に正しく行うことにより、最高の品質基準を維持するよう努めています。 私たちは、お客様の要件を満たすことを確実にするために、パフォーマンスを継続的に学習、開発、および改善することを目指しています。
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機械加工の分野では、CNC加工の工程方法と工程区分に続いて、工程ルートの主な内容は、これらの加工方法と加工順序を合理的に配置することである。一般的に、機械部品のCNC加工は、切削、熱処理、および表面処理、洗浄、検査などの補助工程から構成される。 これらの工程の順序は、部品の品質、生産効率、コストに直接影響します。したがって、CNC加工ルートを設計する際には、切削、熱処理、補助工程の順序を合理的に配置し、それらの間の接続問題を解決する必要があります。
上記で述べた基本的な手順に加えて、CNC加工ルートを開発する際には、材料の選定、治具の設計、設備の選定といった要素も考慮する必要があります。 材料の選定は部品の最終性能に直接関係し、材料によって切削パラメータの要件が異なります。治具の設計は加工工程における部品の安定性と精度に影響を与えます。設備の選定は、製品の特性に応じて、生産ニーズに適した工作機械の種類を決定する必要があります。
CNC加工工程のルートを設定する前に、何をする必要がありますか？
1. 精密機械部品の加工方法は、表面の特性に応じて決定する必要がある。 様々な加工方法の特性を熟知し、加工の経済性と表面粗さを把握した上で、加工品質、生産効率、経済性を確保できる方法を選択する。
2. 適切な図面位置決め基準を選択し、粗基準と細基準の選択の原則に従って、各工程の位置決め基準を合理的に決定します。
3, 部品の加工工程ルートを開発する際には、部品の分析に基づいて粗加工、中仕上げ加工、仕上げ加工の各段階に分け、工程の集中度と分散度を決定し、表面の加工順序を合理的に配置する必要があります。複雑な部品の場合は、まず複数の案を検討し、比較分析を行った上で最も合理的な加工案を選択することができます。
4. 各工程の加工許容値、工程サイズ、および公差を決定する。
5. 工作機械と作業員、クリップ、数量、切削工具を選定する。 機械設備の選定は、加工品質を確保するだけでなく、経済的かつ合理的であるべきである。大量生産の条件下では、一般的に汎用工作機械と専用治具を用いるべきである。
6. 各主要工程の技術要件と検査方法を決定する。各工程の切削量と時間割り当ては、通常、小規模生産工場では作業員が決定し、加工工程表には一般的に記載されない。しかし、中規模生産工場や大量生産工場では、生産の合理性とリズムのバランスを確保するために、切削量を必ず明記し、恣意的に変更してはならない。
CNC加工工程の配置
最初は粗く、それから細かく
粗加工→中仕上げ加工→仕上げ加工の順に、加工精度は徐々に向上します。粗加工旋盤は、短時間でワークピース表面の加工代の大部分を除去できるため、金属除去率が向上し、加工代の均一性に関する要求を満たします。粗加工後に残った残量が仕上げ要件を満たさない場合は、仕上げ加工のために中仕上げ旋盤を用意する必要があります。仕上げ旋盤では、加工精度を確保するために、部品の輪郭が図面寸法に従って切削されるようにする必要があります。
まず近づき、それから遠くへ
通常、工具に近い部品を先に加工し、次に工具から遠い部品を加工することで、工具の移動距離を短縮し、空転時間を短縮します。旋削加工においては、ブランク材や半製品の剛性を維持し、切削条件を改善することが有効です。
内部と外部の交差の原理
内面（内腔）と外面の両方を加工対象とする部品の場合、加工順序を定める際には、まず内面と外面を粗加工し、次に内面と外面を仕上げ加工する必要があります。加工後の部品の表面（外面または内面）の一部を加工してから、他の表面（内面または外面）を加工してはなりません。
基本第一の原則
仕上げ基準面として用いる面を優先的に加工すべきである。これは、位置決め基準面の精度が高いほど、クランプ誤差が小さくなるためである。例えば、シャフト部品の加工においては、通常、まず中心穴を加工し、次に中心穴を精度基準として外面と端面を加工する。
第１および第２の原則
部品の主加工面と組立ベース面を最初に加工することで、ブランクの主加工面に存在する現代的な欠陥を早期に発見できます。二次加工面は、最終仕上げの前に、主加工面に一定程度重ねて配置することができます。
穴の前の面の原則
ボックスやブラケット部品の平面外形寸法が大きいため、一般的にはまず平面加工を行い、次に穴などの寸法加工を行います。この加工順序は、一方では加工面の位置決めが安定し信頼性が高く、他方では加工面上で穴加工が容易で、穴加工精度を向上させることができ、特に穴あけ加工時には穴の軸がずれにくくなります。
結論
部品の機械加工プロセスを開発する際には、部品の生産タイプに応じて、適切な加工方法、工作機械設備、クランプ測定ツール、素材、および作業員の技術要件を選択する必要があります。
板金加工、CNC加工、3Dプリンティングは、現在の市場における機器の筐体や構造部品の加工方法として最も一般的な3つの方法です。
それぞれに長所と短所があり、板金加工は成形性、高効率、低コストといった特性から比較的単純であり、サンプル、少量生産、大量生産において利点がある。
板金加工の一般的な原材料は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属板であり、主な加工技術は、レーザー切断、曲げ加工、リベット接合、プレス加工、溶接、塗装などである。
板金原料は標準的な板材であり、主に鉄、アルミニウム、ステンレス鋼の3種類に分けられます。同じ面積であれば、鉄板が最も安価で、次いでアルミニウム板、ステンレス鋼が最も高価です。
材料紹介
材料特性
1. 錆
鉄板は必ず錆びる、201は錆びる可能性がある、304は錆びない、アルミニウム板は錆びない。
鉄板は確かに錆びやすいので、部品の外観は一般的にスプレー塗装などの表面処理工程を経て、こうした問題を解決しますが、表面処理にはコストがかかり、価格はそれほど高くないかもしれませんが、大量生産においては特に重要です。
この問題を解決するために、亜鉛メッキ鋼板と呼ばれる鉄板もあります（亜鉛メッキ鋼板は、花模様のある亜鉛メッキ鋼板と花模様のない亜鉛メッキ鋼板の2種類に分けられます） 。これは、元の鋼板をベースに亜鉛メッキを施したもので、価格はほぼ同じですが、錆の問題を解決します。ただし、亜鉛メッキ層の凹凸や傷も錆びてしまいます。
コスト削減のため、亜鉛メッキ鋼板は一般的に機器の内部構造に使用されます。もちろん、外装部品としても使用できます。
（材質特性に関して言えば、ステンレス鋼201は304よりもかなり硬く、靭性は304の方が高い。）
2. 被削性
板金加工の主な工程は、曲げ加工と溶接の2つです。材料面では、鉄板やステンレス鋼は延性と引張強度が比較的安定しているため、曲げ加工と溶接が可能です。
ここではアルミニウムという材料に焦点を当てます。アルミニウムには5052、6061、7075など、さまざまなシリーズがあります。
7シリーズアルミニウムは、航空機用アルミニウムとも呼ばれ、最高の強度と高硬度を持つが、硬度が高すぎるため、曲げ加工や破損には適さない。
6系アルミニウムは、強度と硬度は中程度ですが、曲げ加工には適しておらず、破損のリスクもあります。
5系アルミニウムは、延性と引張強度も安定しており、曲げ加工に適しています。
アルミニウムを選ぶ際の決め手は、曲げ加工に適しているかどうかだけでなく、一般的な表面処理である酸化処理方法にもあります。また、酸化後のアルミニウムの色合いも、シリーズによって若干異なります。
さらに、鉄やステンレス鋼と比較して、アルミニウムは熱伝導率が高く、溶接も難しく、一般的な工場では必ずしもアルミニウム部品の溶接能力を備えているとは限らないため、溶接コストが高くなり、これも生産コストに影響を与える大きな理由の一つとなっている。
結論
1. 鉄板は最も安価ですが、錆びやすいため、一般的にはスプレー表面処理を施し、内部構造部品と外観部品に使用できます。一般的に使用される鉄板は、主に冷間圧延板と亜鉛メッキ板の2種類に分けられ、違いは亜鉛メッキ層の有無で、価格はほぼ同じです。
2. アルミ板材はコストが安く、陽極酸化処理が可能で、5シリーズのみ曲げ加工が可能、6シリーズ、7シリーズは曲げると割れる（他の1シリーズもあるがここでは紹介しない）、錆びにくく、内部構造部品に適しているが、溶接コストが高く、特殊形状部品のコストも高くなる。
3. ステンレス鋼は表面スプレー処理を施さず、線引き効果を得ることができ、構造部品や成形部品を作ることができます。唯一の欠点は価格が高いことです。
曲げ加工入門
プロセスを説明する前に、まず、CNC加工、板金加工、プレス加工、射出成形、そして現在では3Dプリンティングといった主要な加工産業において、これらの加工プロセスが主にどのような問題を解決しているのかを考えてみましょう。
全体的な観点から見ると、具体的な加工工程の詳細はさておき、実際には、様々な原材料を用いた3D成形の問題を解決していると言えるでしょう。
つまり、異なる加工工程を用い、異なる原材料を使用しても、これらの加工工程の目的は同じであり、長さ、幅、高さ、その他の特性を備えた構造部品を製造することである。
板金成形プロセスとその効率性、利点をより明確かつ直感的に紹介するために、板金加工の中核となるプロセスである板金曲げ加工を、成形原理、曲げ原理、コスト計算という3つの観点から分析します。
実際の加工では、手のひらサイズの3D構造部品をわずか10秒で成形でき、やや大きめのワークピースでも、複雑なポイントの取得と配置を除けば、成形時間はわずか数十秒です。このような大きなものを作るのに金型を開かなくても、数十秒で成形できる加工技術もあるのでしょうか？高速成形と低コスト、これこそが板金曲げ加工の最大の利点です！
もう一つ重要な点として、原材料は曲げる前は柔らかいですが、曲げると強くなります。この点は板金構造設計において非常に重要な概念であり、板金を曲げることで強度を高めることができるのです。
例えば、比較的大きな面積を持つ部品を作る場合、変形を防ぐために、この方法を用いて薄板を曲げることで直接強度を高めることができ、これにより重量と原材料費の両方を削減できる。
利点の概要
1. 原材料費が安い：非常に薄い材料を使用して大容量を実現できます。曲げ加工によって板の強度を高め、変形リスクを解消することもできます。また、曲げ加工によって板から三次元部品へと迅速に成形することも可能です（ここで言う「大容量」とは、このレベルの板材の利点を指します）。
2. 成形速度が速く、成形コストが低く、成形速度はサイズに依存しず、金型を開ける必要がないため、試作や量産に適しています。
板金加工の原理
曲げ加工の原理は、上下金型の押出成形によって、異なる角度サイズの曲げ加工用ワークピースを折り曲げるというものであり、金型は主に下金型と上金型から構成される。成形金型に加えて、下金型は一般的にV溝下金型であり、曲げ加工する材料の厚さに応じて異なる曲げ金型が選択される。
一般的に使用される曲げダイは、主にストレートナイフとカーブナイフの2種類に分けられ、ストレートナイフとカーブナイフの主な違いは、曲げ干渉回避の問題を考慮するかどうかです。
精度を確保し効率を向上させるため、特殊な形状の成形品に加えて、シャッター（曲げ加工機や打ち抜き加工機で加工可能）や一般的に使用される円弧型など、一部の成形金型も事前に準備されます。
ついに当社のCNC加工技術や提供可能なサービスについてさらに詳しく知りたい場合は、以下の方法でお問い合わせください。喜んで対応させていただきます。
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穴のない機械は存在しません。部品同士を接続するには、さまざまなサイズのネジ穴、ピン穴、リベット穴が必要です。伝動部品を固定するには、さまざまな取り付け穴が必要です。機械部品自体にも、オイル穴、加工穴、軽量化穴など、多くの種類の穴があります。これらの穴を要求仕様に適合させる加工作業を穴加工といいます。
内穴の表面は、機械部品の重要な表面の一つです。機械部品において、穴のある部品は一般的に部品総数の50%から80%を占めます。穴の種類も多岐にわたり、円筒穴、円錐穴、ねじ穴、異形穴などがあります。一般的な円筒穴は、一般穴と深穴に分けられ、深穴は加工が困難です。
Uドリルの利点
1. まず、Uドリルと通常のドリルとの違いは、Uドリルは外周刃と中心刃を使用している点です。この点において、Uドリルと通常の硬ドリルの関係は、機械のクランプ旋削工具と溶接旋削工具の関係に似ています。また、工具が摩耗した後は、刃を再研磨することなく直接交換できます。結局のところ、インデックス可能な刃を使用することで、全体硬ドリルよりも材料を節約でき、刃の均一性により部品のサイズ制御が容易になります。
2. Uドリルは剛性が高く、高い送り速度で使用できます。また、Uドリルの加工直径は通常のドリルよりもはるかに大きく、最大でD50～60mmに達します。もちろん、Uドリルは刃の特性上、小さすぎることはできません。
3.Uドリルはさまざまな材料に遭遇しますが、同じ種類の異なるグレードの刃を交換するだけで済みますが、ハードドリルはそれほど便利ではありません。
4. 硬質ドリルと比較して、Uドリルで開けた穴の精度は依然として高く、仕上がりも優れています。特に冷却と潤滑がスムーズでない場合は、その差はより顕著になります。Uドリルは穴の位置精度を修正できますが、硬質ドリルではできません。また、Uドリルはボアナイフとして使用できます。
CNC加工におけるUドリルの利点
1. Uドリルは、切削パラメータを低下させることなく、30°未満の傾斜角の表面に穴を開けることができます。
2. Uドリル加工の切削パラメータを30%削減すると、交差穴加工、交差穴加工、位相穿孔などの断続切削が可能になります。
3. Uドリルは多段階穴あけを実現でき、ボーリング、面取り、偏心穴あけも可能です。
4. 穴あけ加工時、切削屑はほとんどが短い切削屑であり、内部冷却システムを使用して安全に切削屑を除去できるため、工具上の切削屑を清掃する必要がなく、製品の加工の連続性を促進し、加工時間を短縮し、効率を向上させることができます。
5. 標準的な長さ対直径比の条件下では、Uドリルで穴あけ加工を行う際に切りくず除去は不要です。
6. インデックス可能なツール用のUドリル、刃の摩耗は研磨不要、交換がより便利で、低コスト。
7. Uドリル加工された穴の表面粗さの値は小さく、許容範囲も小さいため、一部のボーリング工具の作業を代替できます。
8. Uドリルを使用すると、中心穴を事前にパンチする必要がなく、ブラインドホールの底面が比較的まっすぐに加工されるため、平底ドリルが不要になります。
9. Uドリル技術を使用すると、ドリル工具を削減できるだけでなく、Uドリルは超硬合金ブレードのヘッドであるため、切削寿命は通常のドリルの10倍以上になります。同時に、ブレードには4つの切削刃があり、ブレードの摩耗はいつでも切削中に交換できるため、新しい切削により研削や工具交換の時間を大幅に節約でき、平均効率を6～7倍向上させることができます。
CNC工作機械の使用スキルに関するUドリル
1. Uドリルを使用する場合、工作機械の剛性と工具と工作物の間のニュートラル性が高いため、Uドリルは高出力、高剛性、高速のCNC工作機械での使用に適しています。
2. U字ドリルを使用する場合は、中央の刃は靭性の高いものを使用し、周辺部の刃は比較的鋭利なものを使用してください。
3. 異なる材料を加工する場合は、異なる溝刃を選択する必要があります。通常の状況では、送り量が小さく、公差が小さく、U ドリル長さと直径の比率が小さい場合は、切削力が小さい溝刃を選択します。逆に、粗加工で公差が大きく、U ドリル長さと直径の比率が小さい場合は、切削力が大きい溝刃を選択します。
4. Uドリルを使用する際は、工作機械の主軸の出力、Uドリルクランプの安定性、切削液の圧力と流量を考慮し、Uドリルの切りくず除去効果を制御する必要があります。そうしないと、穴の表面粗さや寸法精度に大きな影響を与えます。
5. Uドリルを取り付ける際は、Uドリルの中心がワークピースの中心と一致し、ワークピースの表面に対して垂直になるようにする必要があります。
6. Uドリル加工を行う場合は、部品の材質に応じて適切な切削パラメータを選択する必要があります。
7. 試し穴あけを行う際は、慎重さや恐怖心から送り速度や回転速度を勝手に下げて、Uドリル刃やUドリル本体を損傷させないようにしてください。
8. Uドリル加工を使用する場合、刃が摩耗または損傷した場合は、原因を慎重に分析し、より靭性または耐摩耗性に優れた刃に交換する必要があります。
9. Uドリルを使用して段付き穴を加工する場合、大きな穴から加工を開始し、次に小さな穴を加工する必要があります。
10. 穴あけ加工の際は、切削液に十分な圧力がかかり、切りくずを洗い流せるように注意してください。
11. Uドリルの中心と端に使用されている刃は異なるため、誤って使用しないでください。そうしないと、Uドリルロッドが損傷します。
12. Uドリルで穴あけ加工を行う場合、工作物の回転、工具の回転、および工具と工作物の同時回転を使用できますが、工具を直線送りモードで移動させる場合は、工作物の回転モードを使用するのが最も一般的な方法です。
13. CNCカーで加工を行う際には旋盤の性能を考慮し、切削パラメータを適切に調整する必要があります。一般的には、回転速度を下げ、送り速度を低くします。
CNC加工におけるUドリルでは、しばしば問題が発生する。
1. 刃の損傷が早く、折れやすく、加工コストが増加する。
2. 加工中に甲高い笛のような音が鳴り、切断状態が異常です。
3. 機械の振動。工作機械の加工精度に影響を与える。
U字ドリル使用時の注意点
1. Uドリルを取り付ける際は、正負の方向、どの刃が上向きか、どの刃が下向きか、どの刃が内側を向いていて、どの刃が外側を向いているかに注意してください。
2. U 穴あけの中心高さは、直径サイズに応じて制御範囲を要求して修正する必要があります。一般的には 0.1mm 以内に制御されます。U 穴あけの直径が小さいほど、中心高さの要求が高くなります。中心高さが適切でないと、U 穴あけの両側が摩耗し、開口部が大きくなり、刃の寿命が短くなり、小さな U 穴あけは折れやすくなります。
3. Uドリルは冷却液に対して非常に高い要求があり、冷却液がUドリルの中心から放出されるようにする必要があります。冷却液の圧力が高いほど良いので、タワーの余剰水出口を塞いで圧力を確保することができます。
4. Uドリル切削パラメータはメーカーの指示に厳密に従うが、異なるブランドの刃、機械の出力、加工も考慮して、工作機械のサイズの負荷値を参照し、適切な調整を行うことができる。一般的には高速、低送りを使用する。
5. Uドリルブレードは頻繁に点検し、適時に交換してください。異なるブレードを逆向きに取り付けないでください。
6. 工作物の硬度と工具の懸架長に応じて送り量を調整します。工作物が硬いほど、工具の懸架長は長くなり、切削量は小さくなります。
7. 刃の過度の摩耗は避け、刃の摩耗と加工可能なワークピース数の関係を記録し、適時に新しい刃に交換してください。
8．適切な圧力で十分な内部冷却液を使用してください。冷却液の主な機能は、切削屑の除去と冷却です。
9. Uドリルは、銅や軟質アルミニウムなどの軟らかい材料の加工には使用できません。
Honscnは10年以上のCNC加工経験を持ち、CNC加工、ハードウェア機械部品加工、自動化機器部品加工を専門としています。ロボット部品加工、UAV部品加工、自転車部品加工、医療機器部品加工など、CNC加工における高品質サプライヤーの一つです。現在、同社は50台以上のCNC加工センター、研削盤、フライス盤、高品質高精度試験装置を保有し、お客様に高精度で高品質なCNCスペアパーツ加工サービスを提供しています。
1 ハット型マガジンのツールチェンジは主に固定アドレスツールチェンジモードを採用しており、ツール座番号に対応してツール番号が固定されています。 工具交換動作は工具マガジンの横移動と主軸の上下移動により実現され、主軸工具交換モードと略して呼ばれます。 工具交換マニピュレータがないため、工具交換アクションの前に工具選択アクションを事前に選択することはできません。 工具交換命令と工具選択命令は通常同じプログラムセグメント内に記述され、命令フォーマットは次のとおりです。M06 T
コマンドを実行すると、まず工具マガジンが主軸上の工具番号に対応する工具ホルダを工具交換位置まで回転させ、その後主軸上の工具を工具ホルダに戻し、指定された工具を工具マガジンが回転させます。この工具マガジンでは、M06 実行前に TX x を実行しても、工具の事前選択はできません。 * 最終工具選択の動作は、M06 実行時に実行されます。 M06 の前に TX X がない場合、システムはアラームを発します。2 ディスクとチェーンマガジンのツール交換
それらのほとんどは、ランダム アドレス ツール変更モードを使用します。 工具番号と工具座番号の対応関係はランダムですが、NCシステムはその対応関係を記憶することができます。 このツールマガジンの工具交換はマニピュレータに依存します。 コマンドと工具交換の動作は次のとおりです。工具コマンド TX は工具マガジンの回転を制御し、選択した工具を工具交換作業位置に回転させます。一方、工具交換コマンド M06 は工具交換マニピュレータの動作を制御して、主軸工具と工具マガジンの工具交換位置との間の工具交換。 工具選択コマンドと工具交換コマンドは、同じプログラム セグメントに含めることも、別々に記述することもできます。 工具選択と工具交換コマンドに対応するアクションは、同時にまたは個別に操作することもできます。 命令形式は次のとおりです：
Tx x M06; コマンドが実行されると、まず工具マガジンが TX 工具を工具交換位置に回転させ、次にマニピュレータが工具マガジンの工具を主軸の工具と交換して、TX 工具交換の目的を実現します。上記 2 つの方法を読むと、方法 2 は工具選択動作と加工動作が重なっているため、工具を交換するときに工具を選択して直接工具を変更する必要がないことがわかります。作業効率が向上します。
前述したように、工具マガジンの工具交換コマンドは工作機械メーカーに関係しています。 たとえば、一部の工具マガジンでは、Z 軸が工具交換点に戻るだけでなく、Y 軸も工具交換点に戻る必要があります。 プログラムの形式は次のとおりです：
同じプログラムセクション内にツール選択とツール変更の命令を記述する場合、メーカーが異なるツールでは実行ルールも異なる場合があります。 存在する場合は、書く順序に関係なく、ツールの選択とツールの変更のルールに従う必要があります。 ルールによっては、工具交換コマンドを実行する前に工具選択コマンドを記述する必要があると規定されています。 それ以外の場合は、上記のプログラムに示すように、最初にツールを変更してから、そのツールを選択するというアクションが行われます。 この場合、M06 コマンドを実行する前に工具選択コマンドが書き込まれていないと、システムがアラームを発します。
昨今のスマートフォンは、プラスチック製のバックカバーから薄い金属ボディへと変化しました。スマートな外観は消費者を魅了する一方で、携帯電話ケース部品サプライヤーにとって製造工程はより困難になっています。ケースの切断・加工には非常に高い精度が求められるため、わずかな誤差でもワークの不良発生や利益の減少につながる可能性があります。
CNC加工の歩留まりを向上させるため、携帯電話ケースメーカーはCNCマシンが正常な生産ビートを維持できるように頻繁にツールを交換せざるを得ないことが多いが、これは消耗品コストの増加につながり、利益にも影響する。また、携帯電話ケース加工業界は生産率を非常に重視しており、CNC切削機の突然の故障が生産能力の低下や納期遅延などの負の連鎖反応を引き起こし、顧客満足度と信用を損なうことを恐れている。そのため、人員を配置して定期検査を実施したり、アウトソーサーに二次保守サポートを委託したりしているが、これらの方法は受動的であり、異常状態に初めて効果的に対処することは困難である。
携帯電話ケースはCNC工作機械の応用事例の一つです。CNC切削加工は様々な加工・製造工程で広く利用されており、多くのサプライヤーが利益防衛戦に直面しています。凌華科技計測・自動化製品部門のマネージャーである徐昌毅氏は、加工精度の向上や生産性向上を目指す上で、切削工程の監視、特に振動監視が重要だと考えています。これは、機械の振動値がアンバランス、共振、あるいは位置ずれなどによって許容範囲を超えると、機械の動作に影響を与えやすく、故障による停止につながるためです。
微細な振動信号を捕捉するには、PCベースの監視ソリューションがPLCソリューションよりも優れています。
CNC加工機にインテリジェンス機能を持たせ、常時振動監視機構を組み込めば、機械の健康状態をいつでも診断できます。最終製品の出力を待ってから異常原因を判断するのではなく、予防検知によって加工機の異常状態をリアルタイムで検知し、加工パラメータの最適化・調整（例えば、主軸回転数の変更）や工具交換など、迅速な対応策を講じることで、小さな偏差を即座に解決し、将来的な大きな事故を未然に防ぐことができます。
CNC加工機の切削振動モニタリングは、現時点では目新しい話題ではないことは否定できません。かつては、CNCマシンに接続すればすぐに実用化できるという、簡便性と利便性を謳うPLCソリューションがいくつかありました。そのため、切削振動モニタリングにPLCが利用できるのに、なぜPCベースのモニタリングスキームが必要なのかと疑問に思う人がいるのも当然です。
いわゆる「悪魔は細部に宿る」。微細な振動信号や高周波信号は、ある程度の事実を反映している。例えば、接続機構のバランスが崩れ始めたり、回転するスピンドルベアリングのボールが破損して伝達力に影響したり、ファスナーが緩んだりするなど、CNC加工機が「不調」になり始めている可能性がある。そして、その症状は機械の特性によって異なる。これらの微細で変化しやすい兆候は、低いサンプリングレート、限られた帯域幅範囲、固定アルゴリズムといったPLCソリューションでは捉えにくい。CNC監視ソリューションが微細な変化を捉え、精度低下や生産能力低下につながる可能性のある重要な要因を迅速に把握できれば、ユーザーは迅速に対応できる。
これを考慮して、Linghuaはmcm-100と呼ばれる切削振動監視スキームを発表しました。これは、高精度と高サンプリングレートの条件下で回転トランスファー機械および装置の24時間連続データ収集と振動測定を実行でき、データ収集、振動分析と計算、操作、インターネットアクセスなどの機能を統合しています。CNCマシンユーザーが従来の切削プロセスが直面しているさまざまな課題をうまく解決し、最もリラックスして負担のない方法でCNCマシンにインテリジェンスを付与するのに役立ちます。高精度の監視を通じて予防保守の素晴らしい効果を実現します。
徐昌益氏は、一般的にCNC工作機械が最も必要とする検出状況は3つあると説明した。1つは「主軸振動検出」で、切削中の主軸の振動を監視する。時間領域信号のRMS値を直接測定し、臨界値を超えた場合は速度を落とすか、運転を停止する。2つ目は「ベアリング品質診断」で、ベアリングの健全性を診断する。CNCが切削を行わず、高速で空転しているときに実行される。3つ目は「主軸衝突検出」で、主軸衝突を検出する。振動波形が特定のデフォルト条件を満たすと、衝突が発生したと判断し、主軸の動きを直ちに停止させる。
上記の状況1と2は、振動信号の精度と帯域幅の範囲に密接に関連しています。PLCソリューションでは取得できる情報量が非常に少なく、ユーザーが緊急時対応策を策定するのが困難です。一方、mcm-100は24ビットの高解像度（通常は12ビットまたは16ビットの範囲）を備えているだけでなく、最大128ks/s（通常は20ks/s以下）のサンプリングレートで高周波信号をキャプチャできるため、ユーザーにより多くの振動解析資料を提供します。CNC工作機械メーカーにとって新たなビジネスチャンス
一方、切削振動監視スキームは、CNC工作機械メーカーに新たなビジネスチャンスを生み出す可能性もあります。CNC工作機械サプライヤーは大量の振動情報を入手しているため、ビッグデータ分析と組み合わせることで、信号の変化と機械故障の相関関係をより深く理解できます。CNC工作機械サプライヤーは蓄積された知識資産を有効に活用し、付加価値サービスを生み出し、さらにはビジネスモデルを機器の販売から機械の稼働時間の販売へと調整し、長期にわたる安定した収益を確立することができます。PCベースの切削振動監視スキームの運営者であるLinghua Technologyによると、振動監視スキームはすでに着陸段階に入り、さまざまな有名なCNC工具機械メーカーに採用されており、2017年にはその需要が大幅に増加しました。これは、CNCプロセッサとCNC工具機械メーカーの両方が、CNC切削振動監視スキームに対する需要がますます高まっていることを示しています。