CNC加工の定義
CNCフライス盤やマシニングセンター上の部品の加工プログラムをコンピュータで制御すると、プログラムが自動的に部品の加工を完了します。 この工程を「CNC（Computer-Numerical Control）」、つまりコンピュータによるデジタル制御と呼びます。 通常のフライス盤に数値制御装置を付加した新しいタイプの工作機械です。 その機能は、デジタルプログラム制御、自動プログラミング、補助設計および製造の機能を実現することです。 現在、この技術は自動車、航空、宇宙、機械、その他の産業分野など、世界中のさまざまな分野で活用されています。
CNC加工の特徴
1. CNCフライス加工とは、コンピュータ制御の工作機械を使用し、プログラムに従って自動的に切削加工を行う加工方法です。 高い生産効率、良好な作業環境、少ないオペレーター、安定した信頼できる品質、継続的な生産という利点があります。 金属部品の荒加工においては、多軸連動方式による高速切削により、従来の手動や半自動装置に比べて数倍から数十倍の効率が得られます。 同時に、工具の半径が小さいため (通常は 5 mm 未満)、切りくずがナイフに付着しにくくなります。 さらに、工作機械自体にクーラントシステムが装備されているため、工具の寿命が大幅に延長されます。 しかし、その主な欠点は、単品少量生産しか実現できず、複雑な形状の部品の製造には適していないことです。
2. CNC旋盤とは、コンピュータ制御の旋盤を使用して機械的に旋削加工を行う加工方法です。 工具とワーク間の相対運動軌跡を自動的に制御し、部品の仕上げ加工を完了します。 この方法は量産の要求を満たすことができ、高精度です。 ただし、この方法の欠点は、複雑な形状を一度に組み立てることができないことです。 クランプの位置決めと自動寸法測定。 したがって、この作業を完了するには専門の技術者が必要であり、ワークピースの表面品質と寸法精度をチェックするには対応する検出装置が必要です。
CNC 加工操作の種類
実際の生産では、CNC 操作は一般に XNUMX つのカテゴリに分類されます。XNUMX つはプログラミング、もう XNUMX つはプログラミングです。 もう XNUMX つは処理プログラムの入力です。 プログラミング時には、通常、自動プログラミングマシンや自動工具交換システム (ATE) などの補助ツール ソフトウェアを使用する必要があります。これらのツール ソフトウェアを使用すると、プログラミングの効率と精度が大幅に向上します。
CNC機械加工部品の加工手順の概要
CAMプログラミングを実行する場合、まず部品の処理方法を決定し、次にさまざまな処理方法に応じて適切なプログラミング言語(FANUC、SIEMENS、華中CNCなど)を選択し、具体的な処理ルートを策定する必要があります。そして操作手順。 各メーカーの機種は異なり、機能も全く同じではないため、プログラムを正しく実行するには、機器ごとに対応した処理プログラムを作成する必要があります。 たとえば、旋削加工ではさまざまな工具や治具が使用されます。 フライス加工にはさまざまな種類のフライス盤やさまざまな工具が使用されます。 研削工程では多くの種類の砥石が使用されます。 これらの状況は、CAM プログラムの作成作業に影響を与えます。 したがって、プログラミングを行う前に、使用する機器の種類とその機能特性の基本的な状況を理解する必要があります。
CNC 加工シーケンスの配置ではどのような原則に従う必要がありますか?
1. 単純なものから複雑なものまで。 部品の構造、形状、材質が異なるため、CNC工作機械での加工ルートも異なります。 一般的には、まず平面輪郭を加工し、その後内腔、外腔、ボスなどを徐々に仕上げていきます。 より複雑なパーツの場合は、処理プロセス全体を複数回に分けて完了することができます。 2.粗いものから細かいものまで。 同じ種類の部品であれば、粗加工と仕上げ加工のルートは基本的に同じです。 しかし、部品のタイプが異なると、これは当てはまりません。たとえば、シャフト部品の荒加工ルートと仕上げ加工ルートは大きく異なります (図 1 を参照)。 3. 生産計画に従って、各工程間の時間配分を合理的に調整します。 一般に、製品の性能を確保することを前提とすると、工程間の平均時間を可能な限り短縮する方がよく（表1参照）、生産効率の向上や製品の製造サイクルの短縮につながります。 実際の生産では、穴開けやタップ加工など、より多くの切削量が必要な作業工程があるのに、その工程に必要な設備能力が足りないなど、作業者の作業スキルの矛盾が問題となることがよくあります。 制限がある場合はどうすればよいですか?
CNC加工と従来の加工の違い
1. 従来の機械加工では、工作機械のサイズ制限により、工具の直径と長さはある程度制限されます。 CNC システムは、部品図面の要件に従って、自動的にプログラムし、工具を自動的に設定し、ワークピースを自動的に測定し、工具経路を表示して、加工プロセス全体を自動的に完了することができます。
2. 従来の機械加工では、ワーク（キャビティ部品やキャビティ内表面など）の形状やサイズが複雑で変化しやすいため、切削条件に合わせて実際の状況に応じて工具の位置を継続的に調整する必要があります。さまざまな形状とサイズのワークピースの要件。 CNCシステムでは、プログラムパラメータを設定するだけで、各種工具経路の選択とそれに対応した工具経路の選択が実現できます。
3. 公差要件を保証することが難しい一部の大型で複雑な部品またはワークピース (ボックス部品など) の場合、従来の加工技術では精度要件を保証できません。 そして CNC システムはソフトウェア補正技術を通じてこれらの誤差の影響を排除できます。
CNC加工のメリット
1. 小穴、止り穴、深溝等の複雑な形状の部品の加工が可能です。
2. 高精度の軸部品や高精度のスプライン軸など、高精度が要求される様々な部品の加工が可能です。
3. XNUMX回のクランプと位置決めで様々な工程の加工が完了するため、生産効率の向上と工数の削減が可能です。
CNC加工のデメリット
1. 高速切削工具のため、工具とワークピースの間に相対運動があり、大きな切削力が発生します。 同時に、工具の摩耗や取り付け誤差によって切削力も発生します。 これらの要因により、工具の耐久性が低下し、工作機械の主軸出力が増加します。 また、高速加工時に工具折損（切りくずが切り落とされずに工具から離れる）も発生しやすくなります。
2. 加工面にバリが発生した場合、通常の旋削加工ではバリを除去することが困難です。 自動バリ取り機能はCAMプログラミングを使用することで簡単に実現できます。
3. CAMプログラミングはプログラム制御による自動循環による連続生産工程であるため、生産効率は手動に比べて非常に低くなります（一般的に手動の効率はマニピュレータや倣いフライス盤の10倍程度です）。
CNC 加工中に監視および調整するにはどうすればよいですか?
CAM ソフトウェアを使用する場合、オペレータがプログラムに慣れていないため、加工プロセスをうまく制御できないことがよくあります。 部品の寸法公差要件を確保するには、実際のニーズに応じて必要な監視と調整を実行する必要があります。
CNCプログラミングの前に何を準備すればよいですか?
1. まず、C 言語に精通している必要があります。 携帯電話プログラム、ゲームなど、組み込みシステムなど、多くのソフトウェアが C 言語に基づいているためです。 次に、MFC (Windows MFC) 開発環境に精通している必要があります。 初心者には少し難しいかもしれませんが、しっかり勉強すれば習得できます。 繰り返しになりますが、一般的に使用されるデータ構造とアルゴリズムを理解する必要があります。 最後は、基本的なデータ処理の知識を習得することです。 この知識は普段の勉強の中で蓄積し、まとめておく必要があります。
CNC加工支援ソフトにはどのような種類がありますか?
1.CAMソフトウェア。
CAM (Computer Aided Machineing) とは、コンピュータ支援製造、つまりデジタル手段を使用して製品の設計、分析、製造、組み立てを行うコンピュータ技術を指します。 機械加工工程や部品加工プログラムにおける様々な要素を数値化して数値で表現する手法です。 計算速度が速く、効率が高く、自動化が容易であるという特徴があり、労働生産性を向上させる主要な方法のXNUMXつです。 これは、旋削、フライス加工、研削などの製造業で最も広く使用されている CNC 加工方法です。
2.CAEソフトウェア。
CAE (Computer Aided Excellence) は、コンピュータ支援科学実験 (CAT) です。 研究開発を目的とした数理モデルシステムおよびそれに対応するツールソフトウェアパッケージの総称です。 その目的は、人々がさまざまな実際的な問題を効果的に解決できるよう支援したり、意思決定の基礎を提供したりすることです。 その内容には、定性的分野から定量的分野まで、またそれらの交差と浸透に至るまで、さまざまな分野が含まれています。 その適用範囲は、純粋な科学研究から国家経済建設と国防建設のためのあらゆる階層にまで発展しました。
3.CAPPソフトウェア
CAPP (Computer Aided Process Planning) は、エンタープライズ リソース プランニング (ERP) システムを計画するために使用されるコンピュータ プログラムおよび方法の総称です。 従業員は最新の情報技術を十分に理解し、活用して、さまざまな経営管理に効果的な手段とツールシステムを実行します。
4.PDMソフトウェア
PDM (Product Data Management) は、製品に関連するすべての情報 (部品情報、構成、ドキュメント、CAD ファイル、構造、権限情報など) と製品に関連するすべてのプロセス (プロセスの定義と管理を含む) を管理するために使用されるテクノロジーです。 。 PDMの導入により、生産効率が向上し、製品のライフサイクル全体の管理に有益となり、文書、図面、データの効率的な利用が強化され、ワークフローが標準化されます。
CNC加工技術による充実の機能
CNC 工作機械の処理において、CNC システムは、自動プログラミング、自動工具設定、工具補正、主軸速度制御、さまざまな補助機能など、ユーザーの生産を支援する多くの機能を提供します。 たとえば、自動プログラミングに関しては、複数座標点の結合プログラミングと複合軌道の補間プログラム生成を完了できます。 補助機能としては、各種測定器（三次元測定機など）、工具長補正、位置補正などを備えています。
