CNCフライス加工とCNC旋盤加工：主な違い、コスト、用途

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CNC加工に関しては、適切な加工方法を選択することが、プロジェクトのコスト、品質、納期に大きく影響します。現代の製造業で最も一般的な比較の一つは、CNCフライス加工とCNC旋盤加工です。どちらも CNC加工しかし、その方法、最良の使用法、作るものは大きく異なる。

この記事では、旋盤加工とフライス加工の比較、材料の被削性の分析、CNC加工における公差の議論、CNC加工のコスト要因の評価を行い、十分な情報に基づいた決断ができるようにします。

CNC加工入門

CNCマシン（コンピュータ数値制御）は、コンピュータ化されたツールを使用してワークから材料を取り除く。以下のようなさまざまな産業で使用されている。航空宇宙そして医療機器CNCは、その正確さ、スピード、繰り返し作業を行う能力から信頼されている。

最も一般的な加工技術は次の2つである。 CNCフライス加工そして CNC旋盤加工.

CNCフライス加工とCNC旋盤加工：概要

特徴	CNCフライス加工	CNC旋盤加工
素材の動き	固定ワーク、回転工具	回転ワーク、固定工具
理想幾何学	複雑な3D形状、スロット、穴	円筒形または丸形部品
機械軸	通常3～5軸	通常2軸
セットアップ時間	高いセットアップ時間	セットアップ時間の短縮
部品精度	複雑な形状に高い対応力	円形部品では非常に高い
一般材料	金属、プラスチック、複合材料	金属、一部のプラスチック

CNCフライス加工と旋盤加工の違いは、主に工具とワークピースの動きにある。フライス加工は回転する切削工具を固定された部品に当てるのに対し、旋盤加工は固定された切削工具を固定された部品に当てる。

複雑な設計のためのCNCフライス加工

CNCフライスの多点切削工具は、材料を横切って移動し、適切な形状を形成します。複雑で不規則な形状の開発に適しています。

CNCフライスの利点

立体的な物体や形状の彫刻に最適
穴、溝、ポケットなど複数のパーツを追加できる。
多軸加工機では、非常に滑らかで均一な仕上げ面が得られる。

アプリケーション

航空宇宙用ブラケット
金型部品
多くの異なる機械要素で構成されるアセンブリ

CNC旋盤加工 - 円筒部品に最適

CNC旋盤加工は、回転させたときに左右対称になるような部品を作るのに適している。木片をチャックに取り付けて回転させ、一点工具でブロックの一部を削り取る。

CNC旋盤加工の利点

円筒形部品のための、より小さな時間の塊を処理する特定のプロセス
同心部品の精度向上
大口注文や頻繁な注文の場合は割安になる。

アプリケーション

シャフトとブッシュは、ドライブトレインに見られる部品である。
トレーラーにはハウジングとカップリングがある。
ネジ部品

CNC旋盤加工とフライス加工の選択

CNC旋盤加工とフライス加工のどちらかを選択する場合、いくつかの要素が絡んでくる：

パーツの形状は円筒形？ターンしてコースを回ってください。その形状は 3D 平らではないのか？
フライス加工は少量生産の複雑な部品に使われ、旋盤加工は多量生産の単純な部品に使われる。
表面仕上げと公差：どちらもCNC加工で厳しい公差を提供しますが、理想的な選択は特定の形状によって異なります。

CNC加工における公差

CNC機械加工における公差とは、製造された部品が指定された寸法にどれだけ近いかを意味します。多くの公差が使用されています：

工程の標準公差はここで説明される。
CNCフライスの公差は±0.005インチ（0.13mm）以内です。
CNC旋盤の精度は±0.002インチ（0.05mm）です。

公差が非常に近い場合、機械は減速し、より多くの検査が必要となり、それはより大きな費用につながる。

材料の加工性

材料の被削性は、CNC加工を選択する上で非常に重要な要素である。例えば

アルミニウムだ： フライス加工や旋盤加工はそれに非常に適している。
ステンレススチール： 他の材料よりも硬く、工具の摩耗を早め、旋削加工で最高の結果を得るには丸みを帯びる必要がある。
チタン： 機械加工は容易ではないが、チタンは適切な機械で成形することができる。

CNC加工のコスト要因

CNCマシニングのコスト要因は、以下によって異なる：

コストの差（チタンはアルミニウムより高価）。
幾何学はとても複雑だ。
必要な公差
マシンのセットアップでは、工具の摩耗具合をチェックする。

一般的に、手動加工と自動加工も一役買っている。手作業でタスクを設定する方が、オーダー数が少ない場合には安上がりだが、自動化によって恩恵を受けるオーダーが少なからずある。

手動加工と自動加工

手動の旋盤やフライス盤のような伝統的な方法はまだ使用されているが、手動の機械加工と自動化された機械加工はしばしば議論される：

人件費： 手作業の場合は人手が増えるが、自動化された場合は最初から予算を多めに取っておく必要がある。
正確さ： CNC自動化により、作業はより正確な結果で仕上げられる。
一貫性： オートメーションは人間よりも安定した結果をもたらす。
信頼性： CNCはより効率的で信頼性が高いため、現代の製造業で使用されている。

CNCフライス加工とCNC旋盤加工 - どちらを選ぶべきか？

CNCフライス加工とCNC旋盤加工のどちらを選択するかは、プロジェクトの具体的な要件によって決まります：

均一な側面を必要とし、大量に必要とされる品目にCNC旋盤加工を施す。
複雑な形状、滑らかな仕上げ、多軸の特徴を持つ部品を作る必要がある場合は、CNCフライス加工を選択してください。

CNCフライス加工と旋盤加工の違いを理解することで、生産工程の最適化、製品品質の向上、コスト管理が可能になります。

最終的な感想

旋盤加工とフライス加工を理解することで、部品設計を最適化し、リードタイムを短縮し、アプリケーションに適した加工技術を選択することができます。自動車部品のカスタム設計でも、機械シャフトの大量生産でも、CNCフライス加工とCNC旋盤加工の使い分けを知ることで、プロジェクトの効率と成果を飛躍的に向上させることができます。