で CNC加工同時5軸加工と3+2軸加工の2つの主要なタイプがあります。それぞれに特徴と用途があります。同時5軸加工は、5つの独立した軸を同時に加工できます。非常に複雑な形状に対応でき、ハイエンドの精密加工に最適です。3+2軸加工は、従来の3軸加工に2つの回転軸を追加します。5軸すべてを同時に加工することはできませんが、特定の複雑な部品に対して、より優れた接触角と高い効率を実現します。
次、 Yonglihao Machinery 同時5軸加工と3+2軸加工の具体的な用途、メリット、そして選定ガイドをご紹介します。これにより、これら2つの加工技術をより深く理解し、プロジェクトに最適なソリューションを見つけるのに役立ちます。
目次
同期 5 軸 CNC 加工とは何ですか?
それで、 5軸CNC加工とは? 5軸CNC加工機は、切削工具を5軸で動かします。3つの直線軸と2つの回転軸が連携して、目的の部品を加工します。下の表は、5軸CNC工作機械の各軸とその動作を示しています。
| 軸 | 仕事のマナー |
| X軸 | 左から右へ移動する |
| Y軸 | 前方から後方へ移動する |
| Z軸 | 上から下へ移動する |
| A軸 | X軸を中心に回転します（前後に傾きます） |
| B軸 | Y軸を中心に回転します（左から右に傾きます） |
AとBはそれぞれ傾斜テーブル軸とテーブル回転軸と呼ばれる2つの回転軸です。軸の動きからわかるように、5軸加工では工具主軸またはテーブルの動きが増加します。その結果、切削工具の移動量と回転量が増加します。これにより、 従来のCNC加工の効率 方法。
4軸と5軸により、CNC工作機械は5面を同時に加工できます。その結果、5軸CNC工作機械は非常に高精度かつ高速です。さらに、複雑な構造や特徴の製造プロセスを高速化します。セットアップがほとんど不要なため、多目的用途に最適で、コスト削減にもつながります。
3+2軸CNC加工とは何ですか？
標準的な3軸加工は、通常、垂直フライス盤と水平フライス盤によって行われます。しかし、傾斜式回転トラニオンと回転テーブルを追加することで、2つの回転軸の動きが可能になります。このアプローチは、3+2軸CNC加工と呼ばれます。
この工程は、位置決め5軸加工とも呼ばれます。これは、4軸と5軸がワークピースを特定の位置で保持するためです。加工工程全体を通してワークピースを移動させる必要がなく、通常の3軸加工と同様の操作で済みます。さらに、3+2軸加工機は、より短く、より強力な切削工具を備えています。これにより、より高い寸法安定性が保証されます。
3+2加工セットアップは、標準的な3軸マシニングセンターよりもさらに優れています。ワークをあらゆる面から加工できるため、製造工程における段取り替えの必要性が減り、結果として生産リードタイムとコストの削減につながります。
5軸加工と3+2軸加工の比較
3+2軸CNC加工と5軸CNC加工の主な違いはセットアップです。5軸CNC加工機は切削工具を5方向に動かすことができます。一方、3+2軸CNC加工機では、3軸CNC加工機に傾斜式回転トラニオンと回転テーブルが組み合わされています。
3+2軸CNC加工と5軸CNC加工で加工できる製品の種類と業界も異なります。3+2軸CNC加工は主に平面加工に使用されます。一方、5軸CNC加工は複雑な輪郭を持つ面の加工に適しています。5軸CNC加工はより多くの機能を備えているため、多くの業界で様々な形状や機能の部品を加工できます。
ただし、すべてのプロジェクトで同期5軸CNC加工が必要なわけではありません。場合によっては、3+2軸加工の方が適している場合もあります。したがって、最適なオプションを選択するには、5軸CNC加工と3+2軸CNC加工のメリットとデメリットを理解する必要があります。
5軸CNC加工の利点
5 軸 CNC 加工方法を使用すると、次のような多くの利点があります。
- より高い精度： 5軸CNC加工では、最小限の設定項目が少なくなるため、誤差の発生リスクが低くなります。これによりCNC精密加工の機能性が向上し、より良い結果が得られます。今日の5軸工具では、切削片の角度を変える必要がなくなります。つまり、加工部品の公差はより正確になります。
- 高い切断速度と再現性： 5軸CNC加工では、切削工具は通常、切削面に対して垂直に配置されます。この配置により、工具の回転に伴ってより多くの材料が除去されます。その結果、サイクルタイムと全体的な加工コストが削減されます。さらに、特定の機械構成では、より短い切削工具を使用できます。これにより、工具の寿命が長くなり、再利用性が確保されます。
- 複雑な部品を製造する能力: 5軸CNC工作機械は5軸を同時に加工できるため、曲面部品や多面体部品の切削加工が可能です。また、この加工タイプには回転軸も追加されているため、より複雑な設計や形状にも対応できます。つまり、5軸CNC加工では、複雑な治具を必要とせず、1回の操作で所望の形状の部品を加工できるのです。
- 優れた表面仕上げ： 5軸CNC工作機械の追加軸により、ワークピースの正確な位置合わせが保証されます。つまり、ワークピースを切削工具に近づけることができるのです。その結果、より短い切削工具を使用し、最小限の振動で目的の形状を加工できます。振動が少ないほど、完成品に「チャタリング」マークが残る可能性が低くなります。一部のCNC工作機械では、角度のある部分を切削する際にスピンドルをより多く使用します。この技術により、より優れた表面仕上げを実現できます。さらに、後加工にかかる時間とコストを削減できます。
- コストとサイクルタイムを削減: ほとんどの場合、5軸加工部品は1回のパスで加工できます。これは、この方法が非常に高速であるためです。5軸CNC工作機械は一度のセットアップで済むため、時間とコストを節約できます。さらに、より短く耐久性の高い工具を使用することで、頻繁な工具交換が不要になります。これもまた、加工時間とコストの削減につながります。
5軸CNC加工の欠点
5軸CNC加工は非常に便利ですが、いくつか問題点もあります。以下にいくつか例を挙げます。
- 初期コストが高い： 5軸CNC工作機械とそれに必要なソフトウェアのコストは非常に高額です。一方、3軸または4軸CNC工作機械の価格ははるかに低くなります。同様に、5軸CNC工作機械のメンテナンスは通常の工作機械よりも複雑です。この要因も、5軸部品加工の価格に直接影響します。
- 一部のアプリケーションには適していません: 4軸加工や5軸加工が不可能な状況もあります。例えば、切削工具が短すぎる場合やシャンクが広すぎる場合などです。このような場合、傾斜角での振動を防ぐことはできません。
- 複雑なプログラミングが必要: 5軸CNC工作機械は、回転方向が複数あり、空間パスが複雑であるため、必要な加工精度、精密度、および表面品質を達成するには、より多くのプログラミング作業が必要になります。さらに、4軸加工や3軸加工は、5軸加工に比べてエラーが発生しやすくなります。
3+2軸CNC加工の利点
他の CNC マシンと比較して、3+2 軸 CNC 加工には次の利点があります。
- より複雑な機能の製造: 3+2加工プロセスでは、切削工具を短く、より硬くすることができます。これらの工具を用いることで、急勾配の壁、キャビティのアンダーカット、その他多くの複雑な形状を作成できます。さらに、工具を特定の角度で使用して切削領域を形成することも可能になります。さらに、スピンドルヘッドをワークピースに近づけて下降させることも可能です。そのため、この方法は精度の向上と工具寿命の延長にも役立ちます。
- プログラミングの軽減: 3+2軸CNC加工の空間軌跡は、同期5軸加工よりも小さくなります。その結果、工具の移動距離が短くなり、回転運動も小さくなります。これにより、自由曲面加工のプログラミングが容易になります。
- コストとサイクルタイムの削減: 従来の3軸CNCマシニングセンターでは、異なる面を加工するためにスピンドルを複数回停止させる必要があります。これは、5つ以上の領域を加工する必要がある場合には非常に困難です。一方、3+2軸CNC加工は、この問題を解決します。この方法を用いることで、5つの異なる領域を同時に加工できます。
3+2軸CNC加工の欠点
3+2軸CNC加工法を使用する場合、工具と砥石間の角度は通常一定です。そのため、複雑なCNC部品の面を表示するには、多数の名前付きビューが必要になる場合があります。これは通常、工具線の交差につながり、加工時間を長くします。
続きを読む： 多軸加工：3軸 vs 4軸 vs 5軸CNC加工
産業とそれぞれの加工方法
CNC加工では、同時5軸加工と3+2軸加工技術が用いられます。これらは多くの産業で利用されており、特に 航空宇宙, 自動車, 医学 デバイス製造、民生用電子機器など、様々な分野で活躍しています。それぞれ独自の強みを持っています。
航空宇宙
- 同時5軸加工： 航空宇宙分野では、この技術は高精度部品の製造に用いられます。これにはタービンブレード、エンジンハウジング、複雑な宇宙船部品などが含まれます。
- 3+2軸加工： 主翼フレームや胴体アセンブリなどの大型でシンプルな航空構造部品を製造します。また、機械加工の一種でもあります。 大型CNC加工.
自動車
- 同時5軸加工： 複雑なエンジン部品、ドライブラインアセンブリ、カスタマイズされたボディパーツを製造します。
- 3+2軸加工： 自動車の金型製造に広く利用されています。また、ボディ部品や一部の標準部品の製造にも使用されています。
医療機器
- 同時5軸加工： 高精度のカスタムインプラント、手術器具、複雑な医療機器部品の製造に使用されます。
- 3+2軸加工： 一般的な医療機器や補助器具の製造に使用されます。これにはステントやハウジングが含まれます。
家電
- 同時5軸加工： 複雑な携帯電話部品、カメラアセンブリ、マイクロ電子デバイスの製造向け。
- 3+2軸加工： 彼らは大型家電製品の部品を製造しています。これらの部品には、ノートパソコンの筐体やテレビのバックプレーンなどが含まれます。
コスト比較
5軸加工は同時加工です。比類のない精度を誇り、複雑な加工にも柔軟に対応します。加工時間と段取りを大幅に短縮できます。しかし、コストが高く、熟練したオペレーターが必要になります。3+2軸加工は低コストで、プログラミングと操作が簡素化されます。予算が限られており、加工の複雑さがそれほど大きくないプロジェクトに適しています。
加工方法の選択に関する考慮事項
メーカーは、 同時 5軸CNCサービス または3+2軸加工サービス。以下の点を考慮する必要があります。
- 部品の複雑さ: 非常に複雑な部品の場合、同時 5 軸加工が必要です。
- コストと予算: 予算が限られている場合は、3+2 軸加工も検討できます。
- 加工効率と精度の要件: 同時5軸テクノロジーで高効率を実現。超高精度加工を実現します。
- 技術力と設備投資： 同時5軸加工には、より多くの技術と設備投資が必要です。企業は自社の状況に応じて選択する必要があります。
それぞれの方法には独自の利点と用途があります。これには ラピッドプロトタイピング企業 Yonglihao Machineryのような豊富な経験と技術力を持つ当社は、お客様のニーズに最適なソリューションを提供できます。これにより、プロジェクトの円滑な進行と高品質な製品が保証されます。
まとめ
同時5軸加工と3+2軸CNC加工のどちらを選択するかは、それぞれの技術的な利点と、それぞれの用途を理解することが重要です。同時5軸加工は、高精度で複雑な形状を必要とするハイエンドアプリケーションに適しています。3+2軸加工は、コストとシンプルさから、精度がそれほど要求されないアプリケーションにも使用できます。同時5軸加工は、それほど精度を必要としないプロジェクトに適しています。最適な選択は、プロジェクトのニーズ、予算、そして期待される加工品質によって異なります。Yonglihao Machineryは両方の技術を提供できます。お客様のニーズに最適な加工ソリューションをご提案し、結果とコストの適切なバランスを実現します。
よくある質問
同時 5 軸加工と 3+2 軸加工の主な違いは何ですか?
同時5軸加工は、5軸同時の精密加工を可能にします。複雑な形状に適しており、より高い加工精度と速度を実現します。3+2軸加工は、従来の3軸に加えて2軸の回転軸を追加します。ただし、これらの軸は同時に動作しません。よりシンプルな要件で低コストの部品加工に適しています。
各タイプの機械加工から最も利益を得る業界はどれですか?
同時5軸加工：これらの機械は、航空宇宙、自動車、医療機器の製造に使用されています。また、民生用電子機器にも使用されています。特に、高精度で複雑な形状の加工が求められる用途で使用されます。
3+2軸加工：よりシンプルな航空宇宙部品には、標準的な自動車部品を使用します。また、一般産業や一部の基本的な民生用電子機器にも適用できます。
同時 5 軸加工と 3+2 軸加工のどちらを選択するかの決定に予算の考慮はどのように影響しますか?
同時5軸加工と3+2軸加工のどちらを使用するかを決める際には、予算が重要です。同時5軸加工は、使用と運用コストが高くなります。高精度と複雑性が求められるプロジェクトに適しています。予算が限られており、加工ニーズが同時5軸加工ほどの高精度を必要としない場合は、3+2軸加工の方がコストを抑えた選択肢となります。3+2軸加工は、低コストでほとんどの加工ニーズを満たすことができます。