CNC加工は部品製造において比類のない技術です。正確で高速、そして効率的であり、製造能力を大幅に向上させます。多軸CNC加工は、この利点を新たな高みへと引き上げます。従来のCNC加工と比較して、多軸CNC加工機は4軸、5軸、あるいはそれ以上の軸で動作可能です。この可動範囲の拡大により、複雑な部品をほぼあらゆる角度から加工することが可能になります。これにより、複数回のセットアップの必要性が減り、効率が向上します。航空宇宙、自動車、医療機器などの業界では、CNC加工は重要な役割を果たしています。これらの業界では、高精度で複雑な設計が求められます。では、3軸、4軸、5軸CNC加工の違いは何でしょうか？
Yonglihao Machineryはプロフェッショナルです CNC加工サービスプロバイダー当社では、5軸加工を含む幅広い多軸CNC加工サービスを提供しています。この記事では、多軸加工の様々な側面について解説します。3軸、4軸、5軸CNC加工の利点と違いを理解し、最適な加工方法をお選びいただけるようサポートいたします。
目次
3軸CNC加工の理解
3軸CNC加工は、X軸（水平）、Y軸（垂直）、Z軸（深さ）の3軸の協調動作に依存します。これらの軸は、材料を成形、穴あけ、切断して完成品に仕上げる上で不可欠です。3軸CNC工作機械は、これらの3次元で動作します。これにより、シンプルな形状の幅広い部品を製造でき、 基本的なCNC操作.
これ 加工の種類 コスト効率が良いようです。これらの機械は、より複雑な機械よりも安価であることが多いです。このコスト削減は、初期購入価格だけでなく、メンテナンスや運用コストにも反映されます。使いやすさも大きな利点です。3軸加工機はセットアップと操作が簡単で、基本的なトレーニングを受けたオペレーターでも使用できます。また、3軸加工はプログラミングも容易です。これにより、迅速な変更と柔軟な生産が可能になります。
しかし、考慮すべき制限事項がいくつかあります。主な欠点は、より高度な多軸加工機と比較すると、速度が遅く、精度が低いことです。これは、複雑な形状の部品を製造する上で重要な要素です。また、多くの工具交換やセットアップが必要な場合にも重要です。3軸加工に頼ると、複雑な形状を一度に加工する能力が制限され、仕上げに余分な工程が必要になることがよくあります。
現在、多くの業界で部品加工に使用されています。自動車、家電製品、産業部品などの分野におけるブラケット、ハウジング、基本金型の製造などが含まれます。
3軸CNC加工の利点
- より手頃な価格3 軸 CNC マシンは多軸マシンよりもはるかに安価です。
- 使いやすい3軸CNCマシンは操作が簡単で、オペレーターに複雑なトレーニングは必要ありません。
- プログラミングが簡単3軸CNC工作機械は簡単なプログラミングだけで済みます。これにより、さらに作業時間を節約できます。
- メンテナンスの手間がかからない3 軸 CNC マシンはシンプルなため、メンテナンスの必要性が少なくなります。
3軸CNC加工の欠点
- 製造速度の低下: 3 軸 CNC マシンは、多軸 CNC マシンに比べて速度が遅くなります。
- 機能上の制限3 軸 CNC マシンでは、複雑な形状の部品を製造できません。
- 片面加工3 軸 CNC マシンでは、1 回のセットアップで材料の片面しか加工できません。
- 精度が低い: 異なるセットアップを使用すると、3 軸 CNC マシンで正確な結果を得るのが難しくなる可能性があります。
3 軸 CNC マシンはいつ使用すればよいですか?
3 軸 CNC マシンは次のようなニーズに最適です。
- 予算の削減予算が限られている場合は、3軸CNC工作機械が最適です。購入費用とメンテナンス費用が抑えられます。
- 少量生産3軸CNC工作機械を使用すると、少量生産の効率を高めることができます。これらの機械は操作とセットアップが簡単で、さらに低価格であるため、総生産コストを削減できます。
- シンプルな構造3軸CNC工作機械は、形状がシンプルで複雑なディテールのない製品の製造に最適です。
4軸CNC加工の探求
4軸CNC加工は、3軸加工にA軸を追加します。これにより、 X軸の周りの回転軸これにより、プロセスの汎用性と複雑さが向上します。この追加軸により、ワークピースを回転させることができます。これにより、手動での位置変更をすることなく、側面形状を加工できます。この機能により、複雑な部品の段取り替えが削減され、生産性が向上し、複数段取りによるエラーも削減されます。
4軸加工には、連続加工とインデックス加工の2つの主要な種類があります。連続4軸加工では、工具とワークが一緒に移動します。これにより、複雑な形状やフィーチャを1回のパスで加工できます。この方法は、螺旋や複雑な円弧などの複雑なデザインに最適です。これにより、機械は複雑な形状の部品をより効率的に加工できます。一方、インデックス加工では、ワークの回転を異なる角度で停止させます。異なる角度で停止させることで、異なる側面からの加工が可能になります。この方法では、回転と切削を同時に行うことはできませんが、複雑なセットアップなしで部品の異なる面にフィーチャを追加できます。
3軸加工よりも4軸加工が好まれるケースがあります。これらのケースでは、多くの側面形状や複雑な形状を持つ部品が加工されます。3軸加工だけでは、これらの形状を実現するのは困難です。A軸加工は柔軟性を高めます。A軸加工は、非直交形状、アンダーカット、複数の面に一列に並ぶ形状など、複雑な部品の製造に最適です。これらの業界には、航空宇宙、自動車、医療機器などが含まれます。これらの業界では、複雑な形状と高精度が求められる部品に4軸加工がよく使用されています。
4軸CNCマシンの利点
- 多面加工4軸CNC工作機械は、部品の4面すべてを1回のセットアップで加工できます。つまり、複数のセットアップを行う必要はありません。
- 大量加工は安価4軸工作機械は、大量生産の場合、3軸CNC工作機械よりもセットアップ回数が少ないため、コストが抑えられます。
- 高精度: より少ないセットアップで非常に厳しい許容誤差を実現できます。
4軸CNCマシンの欠点
- 機械価格の高騰: 4 軸 CNC マシンは 3 軸 CNC マシンよりも高価です。
- 高価な備品: 4 軸 CNC マシンの固定具は、単純な片側作業には高価すぎる場合があります。
- 速度制限: 4 軸 CNC マシンは多軸マシンよりも遅くなります。
4 軸 CNC マシンはいつ使用すればよいですか?
4 軸 CNC マシンは次の目的で使用できます。
- 曲線的な特徴4軸CNC工作機械は曲線形状を加工できます。角度のある形状の加工に最適です。
- 高い許容範囲4軸CNC工作機械は、3軸CNC工作機械よりも高い精度が求められる作業に適しています。これは、これらの工具のセットアップ回数が少ないためです。
- 多面加工4 軸 CNC 加工は、表面特性が異なる部品の加工に適しています。
- 大量生産: 大量生産タスクでは、4 軸 CNC 加工を最大限に活用できます。
5軸CNC加工への進化
5軸CNC加工 部品の精度と複雑さが向上しました。これは、2つの平面での回転を追加することで実現されます。この進化により、従来のX、Y、Z軸に沿った移動に加え、A軸とB軸を中心とした回転も可能になりました。場合によっては、B軸の代わりにC軸が使用されることもあります。これらの動きにより、精密で複雑な形状や特徴が生み出されます。
5軸CNC加工には2つの種類があります。 連続5軸加工と3+2軸加工それぞれの種類には独自の利点があります。連続5軸加工では、工具とワークピースを5軸すべてで同時に動かすことができます。これにより、複雑な形状でも滑らかで途切れることのない切削が可能になります。この機能は、複雑な輪郭や形状を持つ部品の製造に不可欠です。
3+2軸加工も5軸を使用します。ただし、ワークを角度を付けて位置決めし、固定するための追加軸があります。その後、従来の3軸加工を使用します。このアプローチの利点は、連続5軸加工のような連続動作なしで複雑な角度を加工できることです。セットアップ時間が大幅に短縮されます。
5軸CNC加工には多くの利点があります。例えば、高度な自動化と効率性により人件費を削減できます。また、段取り回数が少なくなり、工具がワークピースに最適な角度でアプローチできるため、部品の精度と表面仕上げが向上します。
5軸CNCマシンの利点
- 複雑な形状: 5軸CNC加工により複雑な形状のワークも加工可能です。
- 多面加工これらの機械は、リセットする必要なく、ワークピースの 5 面すべてを一度に加工できます。
- 高速: セットアップが少なくなり、出力が速くなります。
- 正確な5軸CNC工作機械は非常に高精度な部品を加工できます。加工は単一のセットアップで完了するため、セットアップの切り替え時に発生する可能性のある差異を排除できます。
5軸CNCマシンの欠点
- 料金5軸CNC工作機械のコストは、3軸や4軸CNC工作機械よりもはるかに高くなります。さらに、メンテナンスと運用にも追加コストがかかります。
- オペレータートレーニング5軸CNC工具は扱いが難しい場合があります。そのため、オペレーターには特別なスキルとトレーニングが必要です。
- プログラミングの複雑さ5軸CNC工作機械のプログラミングはより複雑です。これは、考慮すべき動作軸が2つ追加されるためです。
5 軸 CNC 加工はいつ使用すればよいですか?
5 軸 CNC マシンは次のような状況で最も効果的に機能します。
- 複雑な形状: 5 軸 CNC 加工は、複雑な形状の製造に最適です。
- 大量生産これらの機械は大量生産にも容易に対応できます。大量生産においては、部品1個あたりのコストを削減できます。
- 精密機械加工5軸CNC工作機械は非常に精密な部品を製造できるため、研究開発、航空機、医療などの分野で広く使用されています。
- 多面加工部品の複数の面を加工する必要がある場合は、5 軸 CNC マシンが最適です。
比較: 3軸、4軸、5軸の選択
3軸、4軸、5軸CNC加工の中から選択する必要があります。ただし、それぞれの使用方法、コスト、精度、部品の複雑さといった重要な違いを理解する必要があります。3軸CNC加工機はX軸、Y軸、Z軸に沿って動作します。最もシンプルで安価な選択肢であり、複雑性が低いシンプルな部品に最適です。予算が限られたプロジェクトでは、3軸CNC加工機が好まれることが多いです。部品には複雑な形状や表面は必要ありません。
4軸CNC工作機械には回転軸が追加されます。この軸により、側面形状を持つ部品を1回のセットアップで加工できます。これにより、複数回のセットアップの必要性が減り、効率が向上します。また、3軸工作機械よりも複雑な部品を加工できます。4軸加工は中価格帯で、中程度の複雑さです。回転対称性が必要な部品や、3軸だけでは加工できない部品に適しています。
5軸CNC加工では、2つの追加平面での回転が可能になります。つまり、複雑な形状を高精度に加工できるということです。工具はほぼあらゆる方向から部品にアプローチできます。5軸加工機は、部品の複雑さと精度に大きなメリットをもたらします。しかし、これは初期費用が高いことも意味します。非常に複雑な形状の加工に適しています。 航空宇宙 そして 医学 デバイス。また、 複雑な形状と厳しい公差.
これらのオプションの選択は、数量、予算、部品の複雑さに基づいて行う必要があります。3軸加工は、単純な部品を大量に製造する場合に適しており、効率的で安価です。多くの機能を必要とする部品や中程度の複雑さの部品の場合は、4軸加工がコストと機能性のバランスが取れています。最後に、最も複雑な設計には高い精度と柔軟性が求められます。これらの場合は5軸加工が適していますが、コストは高くなります。違いは次のとおりです。 4軸と5軸CNC加工の間 別の記事で詳しく比較しています。
したがって、スループット、予算、部品の複雑さを考慮してください。これらは適切な加工方法を選択する上での指針となるはずです。適切な加工方法を選択するには、現在の製造要件を効率的かつ効果的に満たす必要があります。
結論する
したがって、すべての要素を考慮することが重要です。プロジェクトのニーズに適した製造方法を選択する際には、これらの要素が重要になります。効率的な部品カスタマイズのために、適切なCNC加工方法を選択してください。Yonglihao Machineryは プロ ラピッドプロトタイピング会社プロフェッショナルな部品設計と加工サービスを提供しています。お客様の現在のニーズに最適なCNC加工プロセスの選択をお手伝いいたします。
よくある質問
CNC加工とは何ですか？
CNCはコンピュータ数値制御（Computer Numerical Control）の略で、コンピュータを用いて工作機械を自動化することを指します。つまり、旋盤、フライス盤、研削盤などの工作機械をコンピュータプログラムで制御するプロセスを指します。この技術は、部品や製品の製造における精度、効率、そして一貫性を向上させます。
プロジェクトで 3 軸、4 軸、5 軸の CNC 加工を選択するにはどうすればよいですか?
プロジェクトの複雑さ、精度要件、予算に応じて選択してください。基本的な形状のシンプルな部品には3軸加工を、多面的な形状や複雑な形状の部品には4軸加工を、高精度が求められる複雑な設計には5軸加工をご利用ください。
5 軸 CNC 加工は、3 軸や 4 軸よりも大幅に高価ですか?
はい、5軸加工機は初期コストと運用コストが高くなります。これは、高度な機能と精度を備えているためです。しかし、セットアップ時間とエラーの可能性を最小限に抑えることで、複雑な部品の総コストを削減できます。
3 軸 CNC マシンは、アンダーカットや複雑な形状の部品を製造できますか?
3軸加工機には、この点で限界があります。アンダーカットや複雑な形状の加工は困難です。これは、3軸のみの直線動作によるものです。このような形状には、4軸または5軸加工機の方が適しています。
5 軸加工からより多くのメリットを得られる特定の業界はありますか?
はい、そのような業界では高度に複雑で精密な部品が求められます。航空宇宙、医療機器、自動車などの分野がこれに該当します。これらの分野は、5軸CNC加工の汎用性と精度から大きな恩恵を受けています。
4 軸 CNC 加工の主な用途は何ですか?
4軸加工は、1回のセットアップで様々な角度で形状や切削加工が必要な部品に最適です。円形や複雑な形状の部品、例えばギアやカムシャフトなどに広く使用されています。