精密航空機加工会社

プロジェクト用のカスタムパーツを設計していると想像してみてください。例えば、車の電装システム用のブラケットや小型センサー用のハウジングなどです。材料はアルミニウム（金属）かABS（プラスチック）のどちらかに絞り込みましたが、ここで行き詰まってしまいます。CNC旋盤加工とフライス加工のどちらを使うべきでしょうか？どちらの材料でも工程は同じでしょうか？
これはまさに多くのチームが直面する混乱です。金属とプラスチックはC​​NC工具の下で大きく異なる挙動を示すため、間違った工程（あるいは間違った材料と工程の組み合わせ）を選択すると、時間の無駄、部品の廃棄、そしてコストの増加につながる可能性があります。フライス加工で加工できるプラスチック部品でも、旋削加工しようとすると割れてしまう可能性があります。旋削加工が必要な金属シャフトは、フライス加工によって歪んでしまう可能性があります。
Honscnは15年以上にわたり、材料とプロセスのマッチング方法を模索してきました。サプライヤーが不適切なCNC加工法を用いて失敗したプロジェクトの修正を支援したり、初日から適切なツールを選定することでワークフローを効率化したりしてきました。このガイドでは、金属CNC加工とプラスチックCNC加工の主な違い、旋削加工とフライス加工のどちらを選ぶべきか、そしてHonscnがどのように判断の手間を省くのかを解説します。さらに、Honscnの実際の効果を実証するために、2つのお客様事例もご紹介します。
第一に：金属とプラスチックのCNC加工 - 重要な大きな違い旋削加工とフライス加工について詳しく説明する前に、まずは基本から始めましょう。金属とプラスチックは見た目が違うだけでなく、切断、成形、仕上げに対する反応も異なります。これらの違いは、使用する工具から加工速度まで、あらゆる要素に影響を与えます。
1. 材料の硬度と工具の摩耗金属（アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮など）は、プラスチック（ABS、PEEK、ナイロンなど）よりも硬く、摩耗性が高いです。つまり、
金属加工にはより強靭な工具が必要：金属加工には、摩擦に耐える超硬工具または高速度鋼（HSS）工具を使用します。例えば、アルミニウムのフライス加工には、300～400℃（572～752°F）の熱に耐えられる超硬エンドミルが必要です。プラスチックには、より鋭く、より優しい工具が必要です。鈍い工具は、プラスチックを切る代わりに「こすって」しまう可能性があります（鈍いナイフでバターを切ろうとするのを想像してみてください）。当社では、プラスチックには研磨された超硬工具を使用しています。これにより、材料を溶かしたり歪ませたりすることなく、きれいに切断できます。工具の摩耗も大きなコスト要因です。ステンレス鋼用の超硬工具は、交換が必要になるまで500個も使えるかもしれませんが、ABS樹脂用の同じ工具は2,000個も使える可能性があります。金属工具を調整せずにプラスチックに使用すると、時期尚早な工具交換に費用を無駄にしてしまうことになります。
あるお客様から、ABS樹脂製センサーハウジングのフライス加工にステンレス製の工具を使用していたところ、2,000個ではなく300個で工具が摩耗してしまうという問題を抱えてご相談を受けました。そこで、プラスチック専用の研磨済み超硬工具に切り替えたところ、工具寿命が6倍に向上し、工具コストを月800ドル削減できました。
2. 熱と反りのリスク切断によって熱が発生しますが、金属とプラスチックでは熱の処理方法が異なります。
金属は（主に）熱を放散します。アルミニウムと鋼は高温に耐えられるため、CNC工作機械を高速（例えば、アルミニウムフライス加工では10,000 RPM）で稼働させても部品を歪ませることはありません。工具の過熱を防ぐために冷却剤は使用しますが、部品自体は安定した状態を保ちます。プラスチックは溶けやすく、反りやすい：ABSは105℃（221℉）で軟化し始めますが、これは金属の許容温度よりもはるかに低い温度です。機械の回転速度が速すぎると、工具の摩擦によってプラスチックが溶け、エッジが荒れたり、形状が歪んだりすることがあります。プラスチックの場合は、回転速度を落とし（例えば、ABSフライス加工の場合は5,000～7,000 RPM）、空冷を使用します（液体クーラントはプラスチックに浸透して膨張を引き起こす可能性があるため、使用しません）。ある自動車部品の顧客は、プラスチッククリップをアルミと同じ速度で切削しようとしたところ、80%のクリップが変形し、バッチ全体を廃棄せざるを得ませんでした。そこで、速度を調整し、空冷式に切り替えたところ、次の加工では99.5%の合格率を達成しました。
3. 表面仕上げの必要性希望する仕上がりは、多くの場合、素材によって異なります。
金属は多くの場合、後処理が必要です。切削加工されたアルミニウムは、機械加工直後はマット仕上げ（Ra 1.6μm）になる場合がありますが、目に見える部分に光沢仕上げ（Ra 0.8μm）が必要な場合は、研磨または陽極酸化処理が必要です。ステンレス鋼は、錆を防ぐために不動態化処理が必要になる場合があります。プラスチックは機械加工後すぐに滑らかな仕上がりを実現：研磨された工具と低速加工により、ABSまたはPEEKに余分な手間をかけずに滑らかな仕上がり（Ra 0.8μm）を実現できます。これにより時間を節約でき、カスタムカラーをご希望でない限り、研磨や塗装の必要もありません。 4. 許容限界どちらの素材も厳しい許容誤差を達成できますが、プラスチックには欠点があります。
金属は許容誤差を長期的に良好に保持します。許容誤差が ±0.01mm のアルミ製ブラケットは、金属は温度変化によってあまり膨張したり収縮したりしないため、長年にわたってその状態が維持されます。プラスチックは温度／湿度によって変形します。ABSは吸湿すると0.2～0.4%膨張するため、湿度の高い環境では±0.01mmの公差が±0.02mmに変化する可能性があります。センサーハウジングなど、厳しい公差が求められるプラスチック部品については、加工前に材料を乾燥させ、より安定性の高い熱処理済みプラスチック（ガラス繊維強化PEEKなど）を使用しています。 CNC旋削とフライス加工：どちらの加工方法を選ぶべきか金属とプラスチックの違いがわかったところで、CNC加工で最も一般的な2つの工程、旋削とフライス加工についてお話ししましょう。重要な違いは形状にあります。あなたの部品はどのような形状でしょうか？
CNC旋削とは？（回転対称部品に最適）旋削加工では、回転工具と固定工具（またはその逆）を用いて、軸を中心に円形または対称形の部品を成形します。旋盤を思い浮かべてください。部品が回転し、工具が材料を削り取り、シャフト、スリーブ、ボルトなどの形状を作ります。
旋削を使用する場合:円形または円筒形の部品: 自動車のトランスミッション用のシャフト、ドアのヒンジ用のプラスチック製ブッシング、配線用の金属スリーブ。シンプルで対称的なフィーチャ: 溝、ねじ、またはテーパー (例: 2 つの部品を位置合わせするためのテーパー付き金属ピン)。回転部品の高速かつ低コスト：円形部品の場合、旋削はフライス加工よりも高速です。フライス加工では 5 分かかる金属シャフトを 2 分で作成できます。旋削加工に関する材料注記:金属旋削加工：アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼に最適です。工具を冷却し、部品の滑らかさを保つためにクーラントを使用しています。プラスチック旋削：可能ですが、難易度が高くなります。低速（3,000～5,000 RPM）で加工し、溶解を防ぐため鋭利な工具を使用してください。旋削加工はプラスチックのブッシングやノブには適していますが、複雑な形状には適していません。ある自動車修理工場では、トランスミッション修理キット用の金属シャフトを500本必要としていました。旋盤加工を採用したところ、シャフト1本あたり2.5分で製作でき、500本すべてを3日で納品できました。フライス加工を採用していたら、6日かかり、コストも30%増加していたでしょう。
CNCフライス加工とは？（複雑で不規則な形状に最適）フライス加工では、回転する切削工具を用いて、固定された部品から材料を削り取ります。ルーターを使って木を彫るのと似ており、平面、穴、スロット、そして複雑な形状（複数の穴や曲線のエッジを持つブラケットなど）を作ることができます。
ミリングを使用する場合:不規則な形状の部品: 自動車エンジン用のアルミ製ブラケット、プラスチック製センサーハウジング、複数の穴がある金属製取り付けプレート。複雑なフィーチャ: スロット、ポケット (くぼんだ領域)、または非対称の穴 (異なる角度の穴があるブラケットなど)。複数方向の精度が必要な部品: フライス盤 (特に 5 軸フライス盤) は複数の角度から切削できるため、狭いスペース (車のダッシュボードの下など) に収まる部品を作成できます。フライス加工に関する材料注記:金属フライス加工：3軸フライス加工はシンプルなブラケットに、5軸フライス加工は複雑な部品（航空宇宙部品など）に適しています。金属の硬度に応じて速度を調整します。ステンレス鋼の場合は低速、アルミニウムの場合は高速です。プラスチックフライス加工：複雑なプラスチック部品（ABSセンサーハウジングなど）に最適です。反りを防ぐため、空冷式と鋭利な工具を使用しています。ガラス繊維強化プラスチック（ガラス繊維強化ナイロンなど）はフライス加工に最適です。強度が高く、公差も良好です。家電メーカーのお客様から、車載GPS用のプラスチック製ハウジングを1,000個ご注文いただきました。ハウジングは湾曲したエッジ、取り付け用の穴が2つ、そしてスクリーン用の凹部があり、3軸フライス加工に最適です。1,000個すべてを5日間で納品し、反りもゼロでした。
グレーゾーン：両方を使うべき場合（ハイブリッドプロセス）部品によっては旋削とフライス加工の両方が必要です。例えば：
金属ボルト：円筒形のシャフトを回転させ（旋削加工）、六角形のヘッドをフライス加工します（フライス加工）。プラスチックノブ: 丸いベースを回転させ (旋盤加工)、次にドライバー用のスロットをフライス加工します (フライス加工)。ここで重要なのは、工程を正しい順序で行うことです。通常は、最初に旋削加工（基本形状の作成）を行い、次にフライス加工（複雑な形状の追加）を行います。これにより、時間を節約し、精度を確保できます。
Honscnではハイブリッド部品を自社で製造しているため、部品を複数の工場に送る必要はありません。まずベースとなる形状を旋盤で加工し、その後フライス盤（多くの場合、同じ生産ライン内）に移して最終的な機能を追加します。
Honscnが適切なプロセスの選択（および実行）を支援する方法お客様が犯す最大のミスは、「部品に必要なもの」ではなく「以前使用したことがある」という基準で工程を選択することです。旋削加工の経験がないために丸軸をフライス加工しようとして時間を無駄にしたり、複雑なプラスチックハウジングに旋削加工を使ってしまい（結果として部品が歪んでしまう）、といったケースが考えられます。
Honscn は、次の 3 つの重要な利点により、推測の手間を省きます。
1. 材料とプロセスのマッチング（画一的な対応は強制しません）お客様の部品の設計と材質をまずお伺いし、最適な加工方法をご提案いたします。特定の加工機に偏りはありません。その仕組みは以下のとおりです。
ステップ 1: 無料の設計レビュー: CAD ファイル (スケッチでも可) をお送りいただき、次の点を確認します。材質（アルミニウム？ABS？PEEK？）形状（丸型？不規則型？対称型？）許容範囲（±0.01mm？±0.1mm？）数量（試作品10個？生産ユニット10,000個？）ステップ2：プロセスの推奨：どのプロセスを使用するか、そしてその理由を具体的にご説明します。例： 「アルミシャフトは円形なので、旋削加工はフライス加工よりも 30% 速く、安価になります。」 「ABS ハウジングには曲面エッジと複数の穴があります。反りを防ぐために空冷式の 3 軸フライス加工が最適です。」ステップ 3: コストとタイムラインの見積もり: 明確な見積もりとタイムラインを提示しますので、何を期待すべきかがわかります。自動車診断ツールを開発しているスタートアップ企業から、金属プローブの設計図を持って相談を受けました。彼らは以前、プラスチック部品のフライス加工に使用していたため、フライス加工を希望していましたが、プローブは単純な円筒形でした。そこで旋削加工を推奨したところ、コストを25%削減でき、部品の納期も2日早まりました。
2. 両工程とも自社設備（外注なし）当社には合計12台のCNC工作機械があり、そのうち6台は旋盤加工機（回転部品用）で、6台はフライス加工機（3軸および5軸、複雑部品用）です。つまり、
他工場への引き継ぎは不要：旋削とフライス加工の両方が必要な場合でも、すべて自社で対応いたします。複数のサプライヤーとの調整や、輸送中の部品紛失の心配もありません。一貫した品質：最初から最後まで、同じチームがお客様の部品を扱います。材料の特性（例：「このABSには5,000 RPMが必要です」）と工程要件（例：「このアルミシャフトには20℃の冷却剤が必要です」）を熟知しています。迅速なターンアラウンド：工程間の切り替えが迅速です。例えば、旋削シャフト＋フライス加工ヘッドのハイブリッド部品200個を4日間で製造できました。もし1工程を外注していたら、8日間かかっていたでしょう。ある自動車部品販売業者が、500本のハイブリッド金属ボルト（旋削シャフト＋フライス加工六角ヘッド）を必要としていました。まず旋削加工を行い（シャフト1本あたり2分）、次にボルトを3軸フライス加工機に移しました（ヘッド1本あたり1分）。500本すべてを3日間で完成させ、100%の品質チェックを実施しました。
3. 扱いにくい材料（プラスチック、熱処理金属など）に関する専門知識私たちは単に「扱いやすい」素材を扱うのではなく、他のショップが避けるような素材を専門に扱っています。
熱に弱いプラスチック：PEEK（343℃/649℉で融解）とPVC（過熱すると有毒ガスを放出する）の加工を熟知しています。部品と作業員の安全を守るため、特殊な換気システムと温度制御システムを採用しています。超硬金属：ステンレス鋼（316L）とチタンは加工が難しいですが、当社の5軸フライス盤と超硬工具は容易に加工できます。自動車用排気システム用のチタン製ブラケットは、±0.005mmの公差を達成しています。複合材料：ガラス繊維強化ナイロンや炭素繊維強化プラスチック（CFRP）は、自動車部品（高強度、軽量）に最適ですが、摩耗しやすいという欠点があります。当社では、摩耗を防ぐため、ダイヤモンドコーティングされた工具を使用しています。これは、ほとんどのショップでは提供されていない技術です。ある高級車メーカーが、ドアパネル用の炭素繊維強化プラスチック（CFRP）製ブラケットを100個必要としていました。CFRPは摩耗性が高く、加工が難しいため、他の工場では断られていました。しかし、当社ではダイヤモンドコーティングされたフライス加工工具を使用し、低速加工を実現しました。その結果、100個すべてのブラケットが公差検査に合格し、現在では四半期ごとに1,000個もの注文をいただいています。
実際のクライアントストーリー：Honscnがプロセスと材料のミスをどのように修正したか私たちが介入するまで、間違ったプロセスや材料でスタートしていた 2 人のクライアントを見てみましょう。
ストーリー1：自動車修理工場（金属シャフトの間違った加工方法）テキサス州に拠点を置く自動車修理工場は、ヴィンテージカーのトランスミッション修理のため、金属シャフト200本を必要としていました。工場には旋盤加工機がなかったため、フライス加工を行う業者にシャフトの製作を依頼しました。
問題：
フライス加工にはシャフト 1 本あたり 6 分かかりました (旋盤加工の場合は 2 分)。そのため、工場は 5 日間の期限に間に合いませんでした。シャフトの 30% が歪んでいた (フライス加工では旋削と同じ対称性が得られない) ため、トランスミッションに適合しませんでした。コストはシャフト 1 本あたり 15 ドル (旋削の場合はシャフト 1 本あたり 10 ドル) で、1,000 ドル多く支払ったことになります。 Honscnの解決策:
旋削を推奨しました（シャフトは円筒形で、複雑な機能がないため）。アルミニウムシャフトを滑らかに保つために、超硬旋盤工具と冷却剤を使用しました。 3 日間で 200 本のシャフト (1 本あたり 2 分) を作成し、それぞれの対称性をチェックしました。結果：
シャフトの100%がトランスミッションに適合します。ショップは 1,000 ドルを節約しました (コストはシャフト 1 本あたり 10 ドルに下がりました)。彼らは現在、すべての金属シャフトを当社に発注しており、当社はさらに 5 バッチを製造しましたが、欠陥はゼロでした。ストーリー2：電子機器のクライアント（プラスチックハウジングの間違ったプロセス）カリフォルニアのある電子機器会社は、車のバックカメラ用にABS樹脂製のハウジングを500個必要としていました。彼らは、ハウジングを旋盤加工してくれる工場に依頼していました（丸い部品の場合は旋盤加工の方が速いため）。
問題：
ハウジングにはカメラ レンズ用の四角い凹部がありましたが、旋盤加工では四角い形状を作ることができないため、工場では凹部を別途フライス加工する必要がありました (部品ごとに 3 分追加)。旋削中にハウジングの 25% が歪んでしまいました (ショップが使用していた速度が高すぎました: 5,000 RPM ではなく 8,000 RPM)。合計時間は 8 日間でした (必要な期限は 5 日間でした)。 Honscnの解決策:
ハウジングは四角い形状をしており、複数方向の精度が必要であったため、3 軸フライス加工を推奨しました。反りを防ぐために、研磨された超硬工具と空冷（5,000 RPM）を使用しました。ハウジング全体を 1 回のセットアップでフライス加工したので、2 番目のプロセスは必要ありません。結果：
500 個のハウジングが 4 日間で納品されました (期限を上回りました)。不合格となったハウジングは 2 個のみでした (不良率 0.4%)。クライアントは 800 ドルを節約しました (追加のフライス加工ステップがないため、人件費が削減されました)。選び方：部品の簡単なチェックリスト旋削、フライス加工、金属加工、プラスチック加工のどれが必要か分からない場合は、次のチェックリストを使用して絞り込んでください。
1. 部品の形状はどのようなものですか?円形/円筒形/対称形 → 旋盤加工（より速く、より安価）。不規則/穴/スロット/曲がったエッジがある → ミリング（より柔軟）。丸型と不規則型の両方 → ハイブリッド (最初に旋削、次にフライス加工)。 2. どのような材料を使用していますか?金属（アルミニウム、ステンレス、真鍮）：丸部品→旋削（クーラント、超硬工具使用）。複雑な部品 → フライス加工（簡単な場合は 3 軸、難しい場合は 5 軸）。プラスチック（ABS、PEEK、ナイロン）：丸部品→旋削（低速、空冷、研磨工具）。複雑な部品 → フライス加工（低速、空冷、液体冷却を避ける）。複合材料（CFRP、ガラス繊維入りナイロン）：複雑な部品→フライス加工（ダイヤモンドコーティング工具、低速）。 3. あなたの許容範囲はどのくらいですか?タイト（±0.01mm～±0.05mm）:金属 → 旋削または 5 軸フライス加工 (金属の方が公差が良好に保たれます)。プラスチック → 熱処理されたプラスチック (例: PEEK) を使用した 5 軸フライス加工。ゆるみ（±0.1mm～±0.5mm）金属 → 3 軸フライス加工または旋盤加工 (どちらでも可)。プラスチック→3軸フライス加工（ABSやナイロンでも可）。 4. 必要な部品はいくつありますか? 10～500個（小ロット）旋削またはフライス加工（どちらでも可能。形状に基づいて選択）。 1,000個以上の部品（大量生産）旋削（円形部品の場合は高速）または自動フライス加工（複雑な部品の場合）。結論: 適切なプロセス = より良い部品、より低いコスト金属とプラスチック、旋削とフライス加工のどちらを選ぶかは、必ずしも推測する必要はありません。重要なのは、材料の特性と加工方法の長所を一致させることです。
丸い部品（金属またはプラスチック）に旋盤加工を使用すると、時間とコストを節約できます。複雑な部品（金属またはプラスチック）にフライス加工を使用して、必要な形状を作成します。材料の硬度と耐熱性に応じて、速度とツールを選択してください。 Honscnの仕事は、お客様の負担を軽減することです。私たちは単に部品を加工するだけでなく、初日から最適な工程をご提案いたします。自動車修理用の金属シャフト10本を製造する場合でも、新製品用のプラスチックハウジング10,000個を製造する場合でも、最適な材料、工程、工具をご提案し、お客様のご要望を的確に（そして予算内で）実現いたします。
もう迷う必要はありません。部品の設計図（スケッチでも構いません）をお送りいただき、用途をお知らせください。無料のプロセス提案、明確なお見積もり、そしてタイムラインを、一切の条件なしにご提示いたします。お客様の次のCNCプロジェクトを成功に導きます。