CNC加工とは何ですか、CNC加工センターの利点は何ですか

CNC加工とは何ですか？また、CNC加工センターの利点は何ですか？

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CNC加工は、金属およびプラスチックの成分を製造するための最も重要な製造プロセスの1つです。

最もゆるい意味では、機械加工とは、材料が固体ブロックから切断される製造プロセスです。加工は、材料が導入されるのではなく除去されるため、「減算的な」製造プロセスとして知られています。 （3D印刷などの材料を導入するプロセスは、「添加剤製造」プロセスとして知られています。）

機械加工プロセスで使用される材料は、金属、プラスチック、または何か他のものであり、機器やナイフはさまざまな形をとることができます。掘削、ターニング、およびフライス加工は、ブロックから材料を除去するために使用される方法のほんの一部です（一般に「ワークピース」と呼ばれます）。

すべての機械加工プロセスには、切削工具の制御された動きが含まれます。ただし、従来の処理技術と今日のより高度な技術の最大の違いは、制御の手段です。

機械加工の初期には、すべてのナイフが手作業である程度制御されていました。機械工は、レバーまたはホイールを使用して、ワークピースの適切な部分に切削工具の鋭いエッジを指すように、工場と旋盤を手動で調整します。これは依然として一般的なテクニックであり、プロの機械工は高精度で素材を機械加工することができます。正確性と再現性を向上させるために、トレーサーとパターンも利用できます。

ただし、現在、手動機械加工に代わるものがあり、その中で最も重要なのはCNC加工、または1940年代および1950年代に導入されたコンピューター数値制御です。

CNCの機械加工には、コンピューターを使用して機械の切削工具を導くことが含まれます。切削工具をワークピースのさまざまな部分に移動するために人間の機械工に頼るのではなく、デジタル指示は、支援なしで動作することを可能にする正確な座標に機械を導きます。

CNC加工プロセスは、コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアを使用して作成されるパーツのデジタル3Dデザインから始まります。 CADソフトウェアを使用すると、エンジニアは部品の視覚的なレンダリングを作成できます。3Dシェイプは必要に応じて画面上で調整でき、ソフトウェアはシミュレーションを実行して、デザインが現実の世界でどのように機能するかを予測することができます。

CAD設計が完了すると、コンピューター支援の製造（CAM）ソフトウェアを使用して、CNCマシンの一連の指示である「Gコード」と呼ばれるものに変換します。 CNC加工センターマシン自体は、人間のような3D形状を理解することはできませんが、最終的には3D形状の作成につながる一連の簡単な指示を理解できます。

Gコードには、マシンのモーターがいつどこで移動するか、実行する速度などの情報が含まれています。これらのモーターは、適切な部分から材料を除去できるように、Gコードの指示に従ってマシンを導きます。

すべての指示に従った後、結果はCADソフトウェアで作成された元のデザインに一致する完全な部分になります。その後、CNC加工は、最終目的、さらなる改良、または繰り返しの複製のために部品を使用できます。

エンジニアはCADソフトウェアを使用して部品を設計します。設計はGコードに変換されますGコードはツールを指示しますツールはワークピースから素材を削除しますワークピースは完成した部分になります

CNC加工は、プロトタイプと生産部品に広く使用されている製造プロセスです。これは、部品の機械加工の特定の機械的利点など、いくつかの要因のおかげです。

CNCマシンはコンピューターの指示に従っているため、最も熟練した人間エンジニアよりも非常に正確な正確です。ほとんどのCNCマシンは約0.02 mmまで正確です。これは、非常に厳しい許容範囲で複雑な部品を製造できることを意味します。

コンピューターの指示から部品を作成することの素晴らしい点の1つは、何も変更せずにこれらの指示を何度も実行できることです。 CNCマシンは、機器自体が十分に維持されている限り、同じ部品を何度も繰り返し再現できます。

これは、手動のテクニックを使用するのがはるかに困難です。最高の機械工でさえ、毎回完璧なレプリカを作成することは困難です。

再現性は、生産の拡大にも有益な効果があります。機械加工操作は複数回（必要に応じて複数のマシンで）繰り返すことができるため、同社は単一のプロトタイプを100,000個の同一の部品にすばやく変えることができます。

すべての自動化には倫理的な考慮事項がありますが、CNCマシンを使用すると、従来の機械加工に比べて生産コストを削減できます。 Gコードが作成されてマシンに送信されると、無人のままにすることができます。

もちろん、加工労働を減らすことは、必ずしも過剰な人材につながるとは限りません。代わりに、これらの機械工は、部品がCNCマシンを離れたら、パーツを優れた仕上げにすることに集中することを選択する場合があります。

CNCマシンは、さまざまな材料を処理でき、さまざまな複雑な形状を作成できます。したがって、それらはさまざまなもので使用されます

ほとんどのCNC工作機械は24時間体制で動作でき、メンテナンスは比較的簡単です。必要に応じて、切削工具が維持および交換されている限り、CNCマシンは印象的な持久力を示すことができます。これにより、迅速な大量生産が可能になります。

CNC加工はさまざまなアプリケーションで使用されていますが、すべての製造業には適していません。その制限は、幾何学的な制約からコストの考慮事項にまで及びます。

CNCマシンは、マニュアルマシンよりもはるかに高価な機器であり、これはCNC機械加工部品の価格に反映されています。ただし、CNCがより広くなるにつれて、この価格差は小さくなります。

コスト係数は、量にも大きく依存します。 1回限りの部品の場合、3DプリントはCNC加工のより安価な代替品かもしれません。数十万の部品では、射出成形などの大規模な製造プロセスがより費用対効果が高い場合があります。