CNC5軸加工 は、複雑で高精度のパーツを、少ないセットアップと優れた幾何学的精度で製造するために使用される高度な製造方法です。従来の多軸加工と比較すると、5軸加工は複数の軸を同時に動かすことができるため、複雑な形状を効率的かつ一貫して実現することができます。
この記事では、CNC 5軸加工の定義、利点と限界、3軸加工や放電加工との併用方法、4軸加工との違い、最適な加工方法の選択方法について説明する。
CNC5軸加工とは？
CNC5軸加工とは、切削工具やワークピースが、次のような軸に沿って移動する加工プロセスのことである。 同時に5軸.標準的なX、Y、Zの直線軸に加え、CNC5軸加工では2つの回転軸が追加され、実質的にあらゆる方向から工具をパーツにアプローチさせることができる。
この機能により、5軸加工で複雑な輪郭、深いキャビティ、アンダーカット、マルチアングルフィーチャーを1回のセットアップで加工することができます。
CNC5軸加工の主な利点
5軸加工は、従来の加工方法と比較して大きな利点がある。
より高い幾何学的精度
再ポジショニングと再クランプを減らすことによって、
5軸加工は累積公差誤差を最小化します。
セットアップ時間の短縮
複雑な部品も1回のセットアップで完成することが多く、生産効率が向上する。
優れた表面仕上げ
短い工具と最適な切削角度により、表面品質と工具寿命が向上します。
複雑な部品に対する能力
5軸加工は、航空宇宙、医療、自動車、精密工業部品に最適です。
CNC5軸加工の限界
その利点にもかかわらず、5軸加工が常に最良の解決策とは限らない。
- マシンとプログラミングのコストが高い
- より複雑 CAM プログラミング要件
- 単純な形状ではコスト効率が悪い
これらの理由からだ、
5軸加工は、他の加工工程と戦略的に組み合わされることが多い。
CNC5軸加工と3軸加工の比較
5軸加工は3軸加工に取って代わるものではなく、それを補完するものである。
どのように連携するか
- 3軸 機械加工は荒加工と基本機能を扱う
- CNC5軸加工で複雑な角度や重要なサーフェスを加工
このハイブリッド・アプローチは、生産性を最大限に高めながら、コストと能力のバランスをとるものである。
CNC5軸加工と4軸加工の比較
4軸 加工は、標準的な3軸加工に1つの回転軸を追加し、インデックス回転を可能にする。
主な違い
- 4軸加工はパーツを回転させるが、通常は一度に1つの平面で切削する。
- 5軸加工により 連続的な同時動作精度の向上
4軸加工は繰り返し回転する部品に適しています。
5軸加工は、自由形状や複合角度に優れています。
CNC5軸加工とEDMの共同アプリケーション
放電加工(EDM)は、機械的な切削加工が困難な形状に対して、CNC5軸加工と並行して使用されることが多い。
コラボレーション・ユースケース
- CNC5軸加工で外形と主要な空洞を作り出す
- EDMは、鋭い内部コーナー、深いスロット、または硬化した特徴を作成します。
このコラボレーションにより、設計の自由度が向上し、複雑な部品の寸法精度が保証されます。
CNC5軸加工の代表的なアプリケーション
5軸加工は一般的に次のような用途に使用される：
- 航空宇宙 構造部品
- 医療用インプラントおよび手術器具
- タービンブレードとインペラ
- 複雑な金型とツーリング・インサート
- マルチアングル機能付き精密ハウジング
これらの部品は、5軸加工が提供する柔軟性と精度の恩恵を受けています。
正しい加工方法の選び方
正しい加工方法を選択するかどうかは、部品の複雑さ、公差要件、コスト目標によって決まる。
CNC5軸加工を使用する場合
- 複数の角度を持つ複雑な形状
- 複数の面にわたる厳しい公差
- 高い表面仕上げ要求
3軸と4軸のどちらが良いか
- 単純な角柱部品
- 大量生産
- コスト重視の部品
いつ追加するか イーディーエム
- シャープな内部コーナー
- 深いまたは狭い空洞
- 硬化素材
多くの場合、最適化されたプロセスの組み合わせが最良の結果をもたらす。
加工統合によるプロセスの最適化
効率的な製造は、CNC5軸加工だけに依存しているわけではありません。その代わりに、次のことを組み合わせます：
- 荒加工用3軸加工
- 複雑な仕上げのための5軸加工
- 精密な内部形状のためのEDM
この統合戦略は、加工時間を短縮し、工具コストを削減し、部品全体の品質を向上させます。
結論
CNC5軸加工は、複雑なコンポーネントに比類のない柔軟性と精度を提供する一方、3軸加工、4軸加工、EDM加工と組み合わせた場合に最も効率的に機能します。各工法の長所と限界を理解することで、メーカーは最も費用対効果が高く、信頼性の高い生産戦略を選択することができます。
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