CNC加工による複雑形状の作成 - ヒント、コツ、その他

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。

不可能な角度や複雑なカーブ、多次元的な表面を作り出すとき、メーカーはどのようにしてそのような完璧さを実現するのだろうか？これこそが CNC加工による複雑な形状の作成 は、比類のない精度と制御で、困難な設計を現実に変えます。

高度に専門化された CNC加工による複雑な形状の作成最高であるということは、部品を真に際立たせる精密さ、複雑さ、効率性の要素を習得することを意味する。この技術革命の最前線にいるのが、CNCマシニングそのものである。とはいえ、CNCマシニングによる複雑な設計は、航空宇宙用タービンブレード、生物医学用インプラント、高性能自動車部品などの高度な部品を製造する上で重要な役割を果たしている。これらの設計には、単に強力なツールを使用するだけではなく、スマートな設計戦略が必要です、 最先端のCAD/CAMソフトウェアそして正確なプロセス制御。

このような複雑さをマスターすることで、機能性だけでなく、要求の厳しいアプリケーションにおける最高レベルのパフォーマンスと耐久性を確保することができます。このブログ記事では、これらの観点をすべて取り上げます。では、いよいよ精密な 複雑形状CNC加工.では、始めよう。

なぜ複雑な幾何学がこれまで以上に重要なのか？

現代の産業は、大量生産からカスタマイズ、軽量化、性能重視の設計へとシフトしている。この傾向は、材料の無駄を省きながら機能を高める複雑な形状を要求している。主な理由は以下の通り：

飛行効率を高める航空宇宙部品の内部冷却チャネルベースの熱管理
それはまた、統合性と快適性を向上させる方法として、患者の素因のバックボーン内に作られる補綴インプラントの一種である。
熱を放散する最小スペース設計に最適化された格子パターン熱交換器

CNC加工による複雑な形状の作成 は、航空宇宙タービンブレード、生物医学インプラント、高性能自動車部品のような部品の製造に不可欠である。このような複雑な設計は、従来の方法では不可能に近い。産業界がより高い効率と精度を求めるようになるにつれ CNC加工現代のジオメトリーの課題を克服する鍵である。

5軸CNC加工の隠された秘密を探る

5軸CNCマシン は最良の加工ソリューションのひとつと考えられている。とは異なり 3軸または4軸マシン、5軸CNCシステム は、同時に5つの異なる軸に沿って切削工具や部品を動かすことができます。この柔軟性により、エンジニアは前例のない制御で事実上あらゆる形状を切削することができます。最高の利点

マルチアングル加工

回転することなく、アンダーカット、複合アングル、サイドウォールなどの難しい加工も簡単に行えます。この機能により、段取り時間を短縮し、能率を向上させ、人の使用を制限することができます。

公差の改善

より少ないセットアップ、より高い精度。ミクロン単位の精度が要求される航空宇宙産業などに不可欠。

表面品質

このパラメータは、食肉やレジャー産業で後処理が頻繁に必要とされる曲面に沿って、可能な限り最良の工具接触を可能にし、ワシントンの仕上げを向上させる。

時間効率

リードタイムの短縮と工具交換はサイクルタイムの短縮につながり、生産コストを削減する。

工具寿命の向上

工具の悪い位置から抜け出すことができるので、工具が摩耗したり壊れたりする原因にはならない。これにより、より規則的な結果が得られ、工具費用の削減が可能になります。

実世界での応用

F1では、内部が空洞の超軽量サスペンションアームを使用している。 CNC加工による複雑な形状の作成具体的には、5軸CNC加工です。これらの高性能部品は、空気力学的効率を維持しながら、高速での極度のストレスに耐える必要があり、精密な多軸加工によってのみ達成できるものです。

CNC加工設計のヒント・ベスト5

CNC装置の能力に関係なく、誤った設計は、過切削や工具の破損、仕上がりの悪さ、あるいは故障につながる可能性がある。一方、複雑なCNC部品では、スマートな設計が必要とされる。しかし、加工工程

複雑なジオメトリを使用するための最良のデザイン提案はここから始まる：

製造性の優先順位

設計段階では、必ず機械工に相談してください。CAD上では良くても、機械では実用的でないかもしれません。早期のフィードバックは、修正回数を減らし、費用対効果の高い生産を可能にします。

深い虫歯を避ける

長い工具は曲がったり振動したりする可能性があり、特に高速回転や硬い素材では、仕上げ不良や破損につながる。可能な限り、浅くアクセスしやすい形状に設計する。

余裕のある半径を使う

鋭利な内コーナーには小さな工具が必要で、加工が遅くなる。より大きな半径は、より強力な工具、より速い切削、より良い表面仕上げを可能にします。

やせ細った壁を減らす

薄い壁は、たわんだり、振動したり、壊れたりすることがあります。フィレットで補強するか、層状に設計して、加工中の強度を維持する。

美観と機能のバランス

滑らかで彫りの深いデザインは、見栄えは良くても実用的とは限りません。美観が不可欠な場合は、加工性を損なわない別の仕上げ方法を使用する。

3Dサーフェスに最適なマルチツールパス戦略を選択する。

複雑な3Dサーフェスを使いこなす秘訣は、ツールパスのプログラム方法にあります。高度なCNCソフトウェアは、異なるパーツ形状とサーフェスタイプに合わせた様々な戦略を提供します。

最も一般的なマルチツールパス・テクニック：

Zレベル仕上げ（ウォーターラインカット）： この方法は、急勾配の壁や垂直に進む規則的な段差が必要な場合に効果的です。低レベルのスカロッピングを発生させ、タービンブレードや金型によく使われる。
スパイラルツールパス／モーフツールパス： これらの工具は、連続的な動き、または工具の摩耗の減少、より良い表面仕上げを保証します。インペラーや人間工学に基づいたグリップのような自由曲面にも適しています。
ホタテ貝の加工： スカラップの高さを一定に保ち、均一な仕上がりを実現します。輪郭のある表面で、表面の均一性が重要な場合に使用される。
投影ツールパス： これは、3D表面上の投影曲線を利用しており、ロゴマークや表面エッチングなど、平面でない表面にも適用できる。

コンバイン戦略のトップ結果

多くの場合、複数の方法を組み合わせるのが最も効果的です。一例として、荒加工では、3Dオフセットツールパスを使用してバルク材料を高速で除去し、その後、スパイラル仕上げツールパスを使用して精密に仕上げることができます。状況によっては、複雑なポケット内の切り屑排出を強化するために、適応クリアランスを採用することもできる。

ツールパスシミュレーションが鍵

CAMシステムでツールパスのテストを欠かさずに行ってください。これは、衝突を防止し、工具のアクセス性を確認し、サーフェスの品質を確認します。また、サイクルタイムを推測したり、工具の摩耗を予測したり、選択した加工方針が望ましい仕上げ面を生成することを確認するためにも使用できます。

シーメンスNXのケーススタディの1つは、スパイラルとNXの統合を実証した。 Zレベルのツールパスは、航空宇宙用ブレードの表面仕上げの均一性を25%向上させ、後処理にかかる時間を30%以上削減しました。

複雑形状用CAD/CAMソフトウェア

複雑な形状の機械加工は、以下なしには不可能である。 強力なCAD/CAMプラットフォーム 多軸、パラメトリック、ジェネレーティブ・デザインのワークフローをサポートします。適切なソフトウェアは、コンセプトと生産のギャップを埋めます。

クラス最高のツール：

シーメンスNX シミュレーション、多軸加工、デジタルツイン機能を備えたタービンブレードと金型ツールのハイエンドCAM。
Autodesk Fusion 360： 低コストでありながら、CAE/CAD/CAMツールが統合されているため堅牢であり、新興企業や小規模な生産者に最適です。
マスターCAM: 優れた多軸サポート、多くのツールライブラリ、マシンとの互換性を持つ業界標準。
ハイパーミル 特に航空宇宙産業や医療産業では、5軸工具で作業する際に精密であることを指す。
SolidCAM： SolidWorksとの統合はシームレスで効率的であり、リアルタイムのシミュレーションが可能です。

注目の機能CNC加工による複雑形状の作成

5軸同時ツールパスで最大限の制御を実現
リアルタイムの衝突回避と検知
最適化された経路計画における表面曲率のマッピング
時間を節約する自動荒加工と仕上げ戦略
CNCマシン固有のポストプロセッサのカスタマイズ

プラグインCAD/CAMは、今日のエンジニアリングの特徴である精密で複雑なコンポーネントを加工するための鍵であり、譲れないものです。

提供するサービス セラミックCNC加工

曲面部品の表面仕上げ制御

あなたの品質 表面仕上げ それは機能性、性能、耐久性に影響します。複雑な部品の場合、表面仕上げの制御は科学であると同時に芸術でもあります。

表面仕上げに影響を与える要因：

ツールの選択： 表面に滑らかな丸みのある曲線がある場合は、ボールエンドミルまたはブルノーズ工具を選択する。耐摩耗性を高めるために、コーティングされた工具を使うこともできる。
送り速度と回転数： よりきめ細かい仕上げは、低送りと高回転で得られる。しかし、オーバーヒートや工具の摩耗を防ぐには、バランスが重要です。
ステップオーバーの距離： ステップオーバーが短いとホタテの貝柱が近くなり、仕上がりも均一になるが、時間がかかる。
クーラント流量:適切なクーラントの流れにより、摩擦と温度を最小限に抑え、仕上がりと工具の寿命を延ばします。
ツールパスのオーバーラップ： 特にトランジション・エリアでは、マークを避けるために戦略的なオーバーラップが必要だ。