三軸 / 四軸 / 五軸 CNCマシニングセンタ

CNC加工センターは、フライス加工、ルーティング、ボーリング、旋削、穴あけ、タッピング、切断が可能な多機能コンピュータ制御自動工作機械です。機械設備と数値制御システムで構成された複雑な部品の加工に適した高効率自動工作機械です。一度に複数のタスクを高精度で実行する強力な総合能力を備えており、バッチ処理効率は一般的な工作機械の5〜10倍です。複雑な形状と高精度が求められる単品加工や、多品種の小中ロット生産に適しています。

種類

ボーリング＆フライス加工センター

ボーリングとフライス加工に使用され、箱、シェル、さまざまな複雑な部品の特殊な曲線と表面輪郭の多工程処理に適しています。マシニングセンターという用語は、一般的にボーリングとフライス加工のマシニングセンターを指しますが、他の機能機械には、旋削と穴あけのマシニングセンターなどの属性名が前に付く必要があります。

掘削センター

穴あけ加工を基本とし、工具マガジンは主にタレットヘッドの形態をとっており、小型・中型部品の穴あけ、リーマ加工、リーマ加工、タッピングなどの多工程加工に適しています。

ターニングセンター

これはCNC旋盤のアップグレード版であり、タレット型工具マガジン、または工具交換マニピュレータとチェーン型工具マガジンで構成される工具マガジンを備えています。工作機械のCNCシステムのほとんどは、2軸または3軸サーボ軸、つまりX軸、Z軸、C軸を備えており、一部の高性能ターニングセンターにはフライス加工パワーヘッドが装備されています。

複合加工センター

複合加工センターと呼ばれる 一つ デバイスで、回転、フライス、ボーリング、ドリルなどのマルチプロセス処理を完了できます。これにより、複数の工作機械を交換してマルチプロセス処理を実現できます。 この方法は、積み下ろし時間を短縮し、生産効率を向上させるだけでなく、形状と位置の精度を確保し、向上させることができます。 機械は5面複合加工センターを指し、スピンドルヘッドは垂直および水平加工のために自動的に回転することができます。

動作座標の数と同時に制御される座標の数に応じて、三軸2連接、三軸3連接、四軸3連接、五軸4連接、6軸5連接、多軸連接直線+回転+スピンドルスイングに分類できます。三軸と四軸は動作座標の数を指し、連接は制御システムが同時に制御できる座標の数を指し、ワークピースに対するツールの位置と速度の制御を実現します。

立形マシニングセンター

スピンドルが垂直な状態の加工中心を指します。 その構造はほとんどが固定柱で、ワークベンチは長方形で、インデックス機能や回転機能がなく、ディスク、スリーブ、プレート部品の処理に適しています。 一般的に2つの直線運動座標軸があり、一つ は水平軸に沿って作業台に設置することができます。 ヘリカル部品を加工する回転テーブルです。

操作が簡単で、加工条件の観察やプログラムのデバッグも簡単です。ただし、コラムの h8 とツールチェンジャーの制限により、高すぎる部品は加工できません。キャビティや凹面を加工する場合、切りくずが排出されにくくなります。ひどい場合には、ツールが損傷し、加工面が損傷し、加工のスムーズな進行に影響します。

横形マシニングセンター

スピンドルを水平状態にした加工センターのことです。 通常、自動インデックス付きのロータリーテーブルがあります。 一般的には3~5個の運動座標があります。 一般的な 一つ は、3つの直線運動座標と 一つ 回転運動座標です。 サーフェス以外の残りの 4 つのサーフェスの処理にボックスパーツを追加するのに最適です。 縦型に比べて加工時に切粉を除去しやすく加工に有利ですが、構造が複雑です。 値段が高いです。

ガントリーマシニングセンター

その形状はCNCガントリーフライス盤に似ています。スピンドルのほとんどは垂直に設置されています。自動工具交換装置に加えて、交換可能なスピンドルヘッドアタッチメントも備えています。数値制御装置の機能は比較的充実しており、多目的に使用できます。特に、大型のワークピースや複雑な形状のワークピースの加工に適しています。

五軸マシニングセンター

縦型と横型の加工センターの機能があります。 工作物を一度設置した後、設置面を除く他の5面の加工を完了することができます。 一つ、主軸2を回転させることができ、ワークを垂直と水平に加工することができるという900つの形態があります。 もうひとつは、スピンドルが方向を変えることなく、ワークテーブルがワークとともに900を回転させ、ワークの5つの表面の加工を完了することです。

多軸加工センター

従来の工作機械の構造を変え、コネクティングロッドの動きを通じて、主軸の多自由度の動きを実現し、ワークの複雑な曲面の加工を完成させます。

特長

完全密閉型保護

通常、保護カバーが装備されており、加工中に保護ドアを閉じることで人身事故を効果的に防止できます。

自動工具交換

ツールマガジンと自動工具交換装置を備えており、加工前に必要な工具をツールマガジンに装填しておき、加工中にプログラム制御により工具を自動交換することができます。

連続加工

複数の送り軸（3軸以上）と複数のスピンドルを備え、3軸、XNUMX軸、XNUMX軸リンクなど、多数のリンク軸を備えているため、複数の平面と複数の角度位置を自動で仕上げることができます。複雑な部品の高精度加工を実現します。フライス加工、ボーリング加工、穴あけ加工、拡張加工、リーマ加工、タッピング加工など、あらゆる加工をワンタッチで完了できるため、工程の集中化が図れます。

高度な自動化、高精度、高効率

主軸速度、送り速度、高速位置決め精度が高く、切削パラメータを適切に選択することで、工具の切削性能を十分に活用し、切削時間を短縮し、加工プロセス全体を連続的にし、各種の補助動作を高速化し、自動化の度合いを高めます。補助動作時間とダウンタイムが短縮されるため、生産性が高くなります。

自動交換テーブル

自動交換作業台を装備すれば、一方の作業台が加工中にもう一方の作業台がワークピースのクランプを完了することを実現でき、補助時間を大幅に短縮し、加工効率を向上させることができます。

多機能の

複合旋削機能、研削機能などを有し、例えば円形テーブルでワークを高速回転させ、工具は送り動作を行わず主動作のみを行い、同様の旋削加工を完了するため、加工範囲が広がります。

高額投資

高度な知能、複雑な構造、強力な機能により、1 回の投資と日々のメンテナンス コストは、通常の工作機械よりもはるかに高くなります。

長所と短所

メリット

• 自動化技術の程度が高く、生産性も高い。ブランクを手動でクランプするだけでなく、CNC加工センターで生産プロセス全体を自動的に完了できます。自動ロードおよびアンロード手段が装備されている場合は、無人加工工場の基礎構築段階です。オペレーターの作業強度を軽減し、作業条件を継続的に改善します。ライン描画、複数のクランプ位置決め、検査などのプロセスと補助制御のプロセスを節約し、合理的かつ効果的に生産性を高めます。

• 生産・加工対象への適用性が強い。生産・加工対象を変更する場合、ツールを交換してブランクのクランプ方法を克服するだけでなく、他の複雑な調整を使用せずに再プログラムするだけで済むため、生産準備サイクル時間が短縮されます。

• 加工精度が高く、製品の品質が比較的安定しています。生産加工仕様の寸法精度は0.005〜0.01mmで、部品の複雑さによって乱れることはありません。ほとんどの操作が機械によって自動的に行われるため、人的要因の偏差が排除され、多数の部品の仕様と寸法の均一性が向上し、精度が保証されます。

• コンピュータとの通信を確立しやすく、グループ制御システムを簡単に完成できます。CNC マシンはコンピュータ アプリケーション設計システム ソフトウェアと簡単に接続して CAD/CAM 統合システム ソフトウェアを形成し、CNC マシン間のリンクを確立できるため、グループ制御システムを簡単に完成できます。

デメリット

欠点は、コストが高く、高度な運用および保守要員が必要になることです。

2 つのまったく異なるマシン、1 つの名前

このページでは金属加工センターと木材加工センターを並べて掲載していますが、ラベル以外に共通点はほとんどありません。 立形マシニングセンター これは、適度な深さの加工領域、強力な低速スピンドル、フラッドクーラント、および切粉を収容するエンクロージャーを備えた箱型鋳造品です。 木材加工センター は、広い真空テーブルの上に設置されたガントリーで、高速回転しながら軽い切削を行い、冷却液の代わりに集塵装置を使用します。どちらも他方の代わりにはならないため、まず加工する部品が金属かパネルかを決定し、そのページの半分内の仕様を比較してください。価格もその違いを反映しており、金属加工センターは、同価格帯の木工機械に比べて、はるかに小さな作業領域に対して、はるかに多くの鉄と筐体を使用しています。

1回のクランプが全てです

マシニングセンターと通常のフライス盤やルーターの違いは、加工対象が一度固定され、その周囲ですべての加工が行われる点です。フライス加工、穴あけ、ボーリング、タッピングはツールマガジンから順番に実行されるため、形状は互いに完璧な位置関係を維持します。部品のクランプが解除され、再固定されるたびに、わずかな誤差が生じます。これが真の精度に関する議論であり、マシニングセンターが精密加工を必要とする理由です。 ポイントツーポイントルーター パネルを1回のパスで切断、穴あけ、溝加工します。負荷時間が重要な場合、 デュアルテーブルマシン 片側を切断している間に、もう片側をセットアップできるようにすることで、ロード作業を無駄な時間から隠れた時間へと変えることができます。機械の価値を評価する際には、最高速度ではなく、1回のクランプで完了できる作業数を数えるべきです。なぜなら、実際の稼働時間と精度はそこから生まれるからです。

金属加工センターを所有する

金属加工センターでは、ルーター所有者にはない日常的な習慣が伴います。切削液は混合、補充、そして最終的には交換する必要があり、切りくずは加工物の周りに詰まる前に除去しなければなりません。工具は独自の予算項目であり、すべてのカッターにはホルダーとプルスタッドが必要で、バイスや治具は予想以上に費用がかかることがよくあります。機械は温まると最も正確に動作するため、精密作業の前に短いウォームアップサイクルを行うのが標準的な手順です。 エントリーレベルの立型フライス盤 より大きなフレームに手を出す前にこれらの手順を習得するには、これが一般的な方法です。このページのレビュー担当者が指摘しているように、CAD/CAMのスキルは機械そのものと同じくらい重要です。なぜなら、ソフトウェアが図面をスピンドルがたどるツールパスに変換するからです。これらのスキルがまだ身についている間は、設計ファイルを購入したり、プログラミングを外部に委託したりするのが妥当な近道です。

金属センター対木製センター：

マシニングセンターチェックリスト：

☑ モデルを比較する前に、金属加工かパネル加工かを決めましょう。

☑ １回のクランプで完了できる作業を数えます。

☑ ロード時間が制限要因となる場合は、デュアルテーブルについて問い合わせてください。

☑ 機械には、予算ホルダー、バイス、クーラントが付属しています。

☑ 精密切削を行う前に、スピンドルを十分に温めてください。