5種類のCNCフライス盤

CNCフライス盤は、3軸立形フライス盤、横形フライス盤、5軸フライス盤、卓上フライス盤、多軸マシニングセンターの5つの主要なカテゴリーに分類されます。それぞれが、異なる形状の部品、公差レベル、生産量に対応しています。適切な機種の選択は、部品の面数、 材料の硬度, 必須 許容範囲の仕様、およびロットサイズ。不適切な機械タイプを選択すると、セットアップ時間の増加、追加の治具、および不良リスクが生じ、これらは最終的な部品価格に直接反映されます。もし評価中であるならば CNCフライス加工 今後のプロジェクトにおいては、まず機械と形状を適合させておくことで、予算とスケジュールの両方を節約できます。

多くの発注者は、部品の図面を持って機械加工工場を訪れますが、実際にどのフライス盤で加工すればよいか、はっきりとした見当がついていないのが実情です。その答えが「最も大きなスピンドルを備えた機械を購入する」というものであることは、めったにありません。シンプルな3軸立形フライス盤であれば、標準的な加工の大部分をこなすことができます。 機械部品、一方で、平らなプレートには5軸加工センターは過剰な仕様である。

YPMFGは、部品に適した機械を必要とするメーカーと提携しています。この解説では、各機械の種類、それらが適している部品、そして機械と部品の不適合に伴うコストの落とし穴を回避する方法について詳しく説明します。

CNCフライス盤の5つの主な種類

以下の各カテゴリーは、スピンドルの向き、軸数、および代表的な用途によって定義されています。この区別は、セットアップ時間、達成可能な公差、および1個あたりの総コストに直接影響するため、重要です。

3軸立型CNCフライス盤

スピンドルは真下を向き、工具はX、Y、Z軸に沿って移動します。これは、このシステムの主力機であり、 受注生産工場 床。平板、角形部品、金型、および汎用部品に適しています。 精密加工. メンテナンスの行き届いた機械では、0.001インチまでの公差が一般的です。プログラミングのロジックがあらゆるフライス盤の中で最も単純であるため、初めて購入する人の多くはここから始めます。

横型CNCフライス盤

スピンドルは水平に配置されており、ワークは工具の下を順次移動するパレット上に固定されます。水平型フライス盤は、複雑な金型やカッターブレード、そして 航空宇宙用部品 これらは、チップの積極的な排出が求められる加工です。チップは切削ゾーンから遠ざかるため、再切削や工具破損のリスクが低減されます。1つのパレットで4～6面の加工が可能であり、これにより多面加工部品のセットアップ時間を大幅に短縮できます。

5軸CNCフライス盤

これらは、標準的な3軸ベースにA軸とB軸という2つの回転軸を追加するものです。工具またはワークが傾くため、1回のセットアップで複数の面を一度に加工できます。これらは、再固定を行うと位置がずれてしまうインペラ、タービンブレード、医療用インプラントなどの加工に最適です。 厳しい公差. 多くの場合、5軸のツールパスを使用すると、同じ部品を複数の3軸治具で加工する場合に比べ、セットアップの総時間を30～40パーセント短縮できます。

卓上型および小型CNCフライス盤

重量200ポンド未満のコンパクトなユニットで、ストローク範囲は4～12インチです。これらは、試作ラボや工学系大学などで利用されており、 ラピッドプロトタイピング ワークフロー。大量生産には適していません。使用可能な材料は、通常、アルミニウム、エンジニアリングプラスチック、および軟質銅合金に限られます。大規模な生産用機械に投資を行う前に、設計の妥当性を確認するのに役立ちます。

多軸マシニングセンター

4軸または5軸のフライス盤に、30～100本以上の工具を収納できる自動工具交換装置を組み合わせたものです。大量生産や複雑な カスタム部品 生産。多くの場合、無人運転を実現するためにロボットによる部品供給と組み合わせて使用されます。例えば、タービンハウジング、自動車用ブラケット、医療機器のハウジングなどが挙げられ、生産ラインを稼働させ続けるためには、段取り替えを5分以内に抑える必要があります。

CNCフライス盤の種類の比較

以下の表は、購入者にとって最も重要な要素について、5つのタイプがどのように評価されるかをまとめたものです。

どのタイプも、すべての仕事に適しているわけではありません。その仕事に合った CNC工作機械の種類 部品の形状や生産量に応じて、これが最大のコスト要因となります。 CNC加工.

工作物の種類に合わせてフライス盤の機種を選ぶ方法

まずは部品の図面から確認しましょう。加工が必要な面がいくつあるか、また角度をつけてしかアクセスできない面があるかどうかを数えてください。すべての面が片側から露出している場合は、3軸立型フライス盤で対応可能です。アンダーカット、複合曲面、または傾斜した穴がある場合は、5軸加工が必要となります。

また、決断を下す前に、以下の実用的な要素も考慮してください：

材料硬度 – 鋼やチタンは、アルミニウムに比べて、より高いスピンドル出力と、より剛性の高いフレームを必要とする

許容範囲 – 重要寸法において±0.001インチの公差を確保するには、位置を保持するために5軸加工経路が必要になる場合があります

バッチ容量 – 単発のプロトタイプには、卓上型または縦型フライス盤が適しています。1万個以上の量産には、マシニングセンターが適しています。

試合日程の複雑さ – 特注のソフトジョーを使用すると、毎回セットアップに時間がかかります CNC加工 仕事

不適合のリスクはすぐに明らかになります。5軸加工用に設計された部品を3軸フライス盤で加工する場合、3つの別々の治具と3回の位置合わせ確認が必要になります。これにより、セットアップ作業が3倍になり、次のような問題が生じる可能性が高まります。 品質管理 ハンドオフ時の失敗。

YPMFGでは、お客様が仕様を確定する前に、図面を確認し、最もコスト効率の高い機械構成をご提案いたします。 カスタムソリューション あるいは設備投資。

## CNCフライス盤の種類について、購入者からよく寄せられる質問

1台のCNCフライス盤で、荒加工と仕上げ加工の両方を行うことは可能ですか？

そうですね。でも、専用の加工機の方が処理が速いんです。多くの工場では、大型の横型フライス盤で荒加工を行い、その後、より小型の5軸マシニングセンターで仕上げ加工を行っています。 厳しい公差 重要な表面において。

5軸フライス盤は、3軸フライス盤よりも常に優れているのでしょうか？

いいえ。部品が単純なブラケットである場合、軸数を増やしてもコストは増えるだけで、形状上のメリットは一切ありません。軸数は部品の形状に合わせて設定してください。

標準的な3軸フライス盤では、どのような材料を加工できますか？

アルミニウム、軟鋼、ステンレス、銅は一般的な素材です。チタンやインコネルは、通常、より頑丈なスピンドル、より長いセットアップ時間、および専用の工具が必要となります。

機械の種類は、最終的な部品コストにどのような影響を与えるのでしょうか？

軸の数が増えたり、フレームが大きくなったりすると、時間単価は高くなります。しかし、それによって総サイクルタイムを短縮できる場合もあるため、最終的な価格は形状や生産量によって異なります。

フライス加工された部品を検査するには、CMMが必要ですか？

重要な寸法に関しては、その通りです。A 三次元測定機 あるいは、主要な機能のすべてについてキャリパーの校正を行うことは、どの分野においても標準的な慣行である 品質管理 プログラム。

次のプロジェクトに最適なCNCフライス盤の選び方

不適切な機械の種類を選べば、現場でのコストの無駄になるだけではありません。サイクルタイムの長期化、余分なセットアップ、工具の交換、手直しといった隠れたコストが発生し、利益率を圧迫することになります。部品の図面と生産仕様書をYPMFGにお送りください。同社のエンジニアが、最適な機械を特定いたします。 CNC加工 設定を行い、サイクルタイムを見積もり、許容範囲外のリスクを特定してから、最終決定を行う 受注生産 計画。