CNC加工とは？定義、プロセス、目的など

あらゆる規模の企業にとってシンプルで簡単にご利用いただけるよう設計された専用サービスにより、業務効率の改善、コストの最適化、ブランド・エンゲージメントの向上を実現します。

CNC加工とは？

利点や価格設定に踏み込む前に、核となるアイデアを明確に定義することで、チーム全員が同じ言葉を共有できるようになる。 CNC加工 によって駆動される切削工具を使用する減法的製造方法である。 コンピュータ数値制御 プログラムは、金属やプラスチックのストックから材料を除去し、正確で再現性のある部品を作成します。各動作はデジタル制御されているため 加工工程 は一貫性があり、トレーサビリティがあり、プロトタイプから量産まで拡張性が高い。

部品にCNC加工を選ぶ理由

多くのバイヤーは、3Dプリンティング、射出成形、鋳造などのオプションを比較し、それでもなお、3Dプリンティングを選択する。 CNC加工 というのも、精度、リードタイム、材料の自由度がバランスよくミックスされているからです。高価な金型は必要なく、公差は厳しく、仕上げは予測可能です。そのため コンピュータ数値制御 の中核にある。 加工工程そのため、品質パラメーターを固定し、数千サイクルにわたって再現することができる。

つまり、本物のエンジニアリング材料、厳しい公差、信頼性の高いリードタイムが必要な場合は、まずハードツーリングにお金を払う必要がないのです、 CNC加工 が最も安全で費用対効果の高いルートであることが多い。

CNCマシニング・プロセスのステップ・バイ・ステップとは？

すべてを理解する 加工工程 は、より良い見積もり、よりスマートな設計、現実的なタイムラインの計画を支援します。各工程は、不確実性を排除し、品質をコントロールできるように設計されています。 コンピュータ数値制御 毎回同じように実行される命令。

CADモデルと図面の準備
あなたのチーム（またはYicen）は、3Dモデルと公差、仕上げ、GD&Tを含む図面を提供します。 加工工程 は明確で測定可能である。
CAMプログラミング
エンジニアは形状をツールパス、速度、送りに変換します。ここで コンピュータ数値制御 コードが生成される。
セットアップと固定
ワーク保持（バイス、チャック、ソフトジョー、特注治具）は部品を固定します。良い固定具を使用することで、歪みが減少し、以下のような繰り返し精度が向上します。 CNC加工.
切断作業
粗加工では、大量の在庫を素早く除去し、中仕上げと仕上げでは、部品を公差に近づけ、表面仕上げを全体的に向上させます。 加工工程.
工程内検査
オペレーターやプロービングシステムは、重要な形状を測定し、オフセットを調整することで、パーツを規格内に収めます。 コンピュータ数値制御 再現性。
バリ取りと後処理
鋭利なエッジは除去され、要望に応じて陽極酸化処理、ビーズブラスト、不動態化処理などの仕上げが施される。
最終検査と文書化
CMMレポート、FAI、PPAP、トレーサビリティ・パッケージは必要なときに提供されます。

製品ライフサイクルの中で、CNC加工はどのような位置づけにあるのでしょうか？

最初の機能的なプロトタイプから持続的な生産まで、 CNC加工 多くの場合、大がかりな段取り替えをすることなく、複数の段階を橋渡しすることができる。このような柔軟性は、特に数量がまだ不確定な場合に、より迅速に動き、初期費用を少なくするのに役立つ。なぜなら 加工工程 デジタルであれば、迅速なプロトタイプ・プログラムから安定した生産ルーチンへの切り替えは簡単で、次のようなサポートがある。 コンピュータ数値制御 データとログ。

概念実証 最終バージョンと同じように機能しなければならない部分
設計検証とテスト 厳しい公差と測定可能な再現性を備えたリグ
ブリッジ製作 一方、金型は他の工程のために作られる。
フル生産 精度、変更管理、トレーサビリティが重要な場合

知っておくべきCNCマシンのタイプは？

マシンを選ぶ前に、少ないセットアップで作業を組み合わせることで、多くの場合、時間が節約され、精度が向上することを思い出してください。 CNC加工 設備は3軸、4軸、5軸、またはハイブリッド（ターンミル）である。 コンピュータ数値制御 これにより、各プラットフォームは複雑なツールパスを確実に繰り返すことができる。

選び方の参考に、コンパクトな比較表をご覧いただきたい：

マシンタイプ	最適	代表的なメリット	典型的な限界
3軸フライス加工	プリズム部品	低コスト、シンプルなセットアップ	複雑な顔のためのより多くのセットアップ
4軸フライス加工	多面部品	より速い方向転換	複雑なカーブにはまだ限界がある
5軸フライス加工	複雑な幾何学	より少ないセットアップ、より良い表面仕上げ	高い時給、プログラミングの複雑さ
CNC旋盤加工	丸型/軸型部品	高速、優れた同心度	回転しないフィーチャーに限定
ターンミル	複雑なパーツを一度に	より少ないセットアップ、より高い精度	マシンタイムのコストアップ
ワイヤー/シンカー放電加工機	タイトな内部構造、硬質合金	ミクロンレベルの精度	サイクルタイムの短縮

どのような場合にCNC加工を使うべきでないのか？

たとえ CNC加工 は柔軟性が高いが、理想的でない状況もある。超大量生産で部品1個あたりのコストが小銭程度になる場合は、通常、射出成形が勝ります。内部格子構造や手の届かない溝が形状を支配する場合は、3Dプリンティングの方が良いかもしれません。また、部品が極端に薄い壁や非常に深く狭いポケットを要求する場合は 加工工程 は、たとえトップクラスの企業であっても、時間とコストがかかる。 コンピュータ数値制御 設備がある。

慎重に選ぶことだ：

量は非常に多い、 部品単価は柔軟性に勝る
内部チャネルまたは格子構造 重要であり、工具では切断できない
非常に薄い壁 チャタリングやディストーションのコントロールが難しい
エキゾチックなマイクロ機能 サイクルタイムと検査コストを爆発的に増加させる

どのような公差、仕上げ、検査を期待できますか？

どこでも厳しい公差を指定したくなりますが、それはCAMの時間、機械の時間、工具の摩耗、CMMの負荷を増加させます。優れた図面では、重要なフィーチャーとそうでないフィーチャーを分けることができます。 CNC加工 サプライヤー を最適化することができる。 加工工程 そして本当に重要なことに集中するのだ。ありがとう コンピュータ数値制御オフセットとプロービングにより、長時間の走行でも生産量は目標通りに維持される。

典型的な期待

標準公差0.005インチ（±0.127mm）が一般的で、±0.0005インチ（±0.0127mm）はロバストなセットアップで達成可能。
表面仕上げ:Ra0.8μm以上のアスミルド仕上げ、または研削仕上げ
検査:CMM、オプティカルスキャナー、機械内プローブ計測、生産工程管理（SPC
ドキュメンテーション:FAI、PPAP、Cp/Cpk、MSA-Yicenは、規制の厳しい米国産業をサポートします。

なぜCNC加工が他の工程に勝ることが多いのか？

比較 CNC加工 3Dプリンティングと射出成形は、コスト、スピード、品質のトレードオフを明確にします。その 加工工程 により、実際の材料特性、寸法精度、再現性を提供します。 コンピュータ数値制御.しかし、複雑な内部構造が支配的な場合はアディティブが勝ち、極めて大量の場合は成形が勝つ。

CNCマシニングと3Dプリント
選択する前に、形状、公差、仕上げを考慮してください。 CNC加工 は、精度、表面品質、高強度合金に優れています。3Dプリンティングは、内部チャネル、トポロジー最適化形状、再固定化なしの迅速な設計反復で勝利します。

CNC加工と射出成形の比較
プロトタイプや中・少量生産向け、 CNC加工 射出成形の方が、金型費を節約できるため、通常、より速く、より安くできる。射出成形は、非常に大量に生産する場合、金型を償却した後の部品当たりのコストは驚くほど低くなりますが、修正には費用と時間がかかります。

CNC加工コストを削減するには？効果的なDFM戦略

低価格化への最短の道は、ほとんどの場合、設計の最適化です。非重要形状の公差を緩和し、内部コーナーRを拡大し、または深い細長い形状を削減することができれば、あなたの製品は、より低価格になります。 加工工程 より速く、より安定し、より安くなる。それ以来 コンピュータ数値制御 このスマートな簡素化により、工具交換の回数を減らし、検査時間を短縮しながら、より高い送り速度で加工を行うことができる。

公差を緩和する 化粧品や非配合の特徴について
標準的な穴とネジ山を使用する 特別な道具を使わない
実用的なコーナーRの追加 エンドミルに適したポケットへ
工具のリーチを見る ビビリやたわみを防ぐ
セットアップの統合 再クランプの回数が減り、精度が向上
必要な部分のみ仕上げを指定する カットサイクルと後処理まで

実際の例だ： 米国のロボット会社から、複数の内径で±0.0005インチの位置を持つ100個のアルミハウジングの見積りを依頼されました。非重要な面を±0.005インチまで緩めることで、組立機能を完全に保護しながら、CMM時間を～40%、総コストを～18%削減しました。

どのような素材を確実に加工できますか？

適切な材料を早期に選択することは、工具の摩耗、送りと速度、仕上げ工程、リードタイム、単価など、すべてに影響する。 CNC加工 非常に幅広い素材セットをサポートしている。 コンピュータ数値制御 を保証する。 加工工程 は、それぞれの合金やポリマーの挙動に合わせて調整される。

一般的な金属： アルミニウム（6061、7075）、ステンレス鋼（304、316、17-4 PH）、炭素鋼（1018、4140）、工具鋼（D2、A2、H13）、チタン（Ti-6Al-4V）、インコネル。
一般的なプラスチック： POM（デルリン）、ABS、PC、PMMA、ナイロン、PEEK、PTFE、UHMWPE。
その他 銅、真鍮、ブロンズ、G10/FR4、カーボンファイバープレート。

CNC加工を補完する関連サービスは？

ほとんどの顧客にとって、 CNC加工 は、より広範な製造ツールキットの一部です。Yicenは、プロトタイプから生産まで、より少ないハンドオフとクリーンな文書化で移行するための一連の接続されたサービスを提供します。これらのサービスは、以下によって駆動される同じ品質とトレーサビリティのフレームワークにプラグインされます。 コンピュータ数値制御 正確で規律正しい 加工工程 コントロールする。

CNC旋盤とターンミル 円形および複雑な混合形状部品用
板金加工 エンクロージャー、ブラケット、フレーム用
3Dプリンティング (SLS、MJF、SLA、FDM、メタルAM) 高速反復または複雑な内部構造用
射出成形 設計が安定すれば、量産プラスチック向け
圧力ダイカスト 軽量で大量の金属部品用
EDM（ワイヤーおよびシンカー） 硬い素材や手の届かない内部構造用
表面仕上げ陽極酸化、不動態化、メッキ、ビーズブラスト、粉体塗装
品質とコンプライアンス:FAI、PPAP、Cp/Cpk、MSA、材料証明書、ロットトレーサビリティ

結論

CNCマシニングは、高精度、高速、材料の自由度を提供します。CNC加工は、寸法精度が高く、再現性が高く、実負荷に耐えられる部品でなければならない場合、最も信頼できる加工方法です。Yicenは、米国を拠点とする新興企業からOEMまで、透明性の高い価格設定、明確なDFMフィードバック、強固な品質管理により、CADを認定部品に変えるお手伝いをします。

CADから部品への準備はできていますか？Yicenにご連絡ください！