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現代の製造業では、CNC機械加工技術は、その高精度と高効率により、不可欠な加工方法の1つになっています。CNC加工の分野では、5軸CNC加工技術は、その独自の利点により、複雑な部品の処理に適した方法になっています。だから5軸CNC加工とは何ですか?この記事では、5軸CNC加工の意味合いテクノロジーは、その背後にある動作原理を明らかにし、現代の製造におけるその重要な位置と将来の開発動向を探ります。

5軸CNC加工とは何ですか?

5軸CNC機械加工は洗練された製造コースですこれは、5軸と並んで多数のシフトチョッピングデバイスを備えています。これにより、非常に正確で最高品質の複雑で複雑な部品を作成できます。

複雑な加工を行う必要がある場合は、5軸CNC加工は、高精度で高速なソリューションを提供できます.4軸CNC加工と比較して、傾斜軸が追加されているため、工具を複数の角度や平面で移動できます。以下は、5軸CNC機械加工プロセスに関連する手順です。

• CAD設計:製品の要件に応じて3Dモデルを構築および設計します。設計者は、最初にスケッチ設計を実行し、次にスケッチをCADソフトウェアにインポートしてモデルの改良と構築を行う必要があります。CAD設計の精度と品質は、その後の生産プロセスの複雑さと効率を決定します。
• CAMプログラミング:設計された部品モデルを、機械が理解できる加工プログラムに変換します。CAMソフトウェアは、5軸CNC工作機械を制御するためのツールパス、切削パラメータ、および加工コードを生成します。
• 工作機械の設定:ワークのクランプ、工作機械の取り付け、ワークピース座標の設定、加工パラメータの選択など、工作機械の調整と設定。
• リアルタイムの監視と調整:加工プロセスでは、工作機械のリアルタイム監視システムまたはセンサーを使用して、切削工具とワークピースの位置、温度、切削抵抗などの情報を検出します。この情報に基づいて、加工プロセスの精度と品質を確保するために必要な調整と修正を行うことができます。
• 冷却と潤滑の切断:加工材料と切削条件に応じて、クーラントまたは潤滑剤を使用して切削領域を冷却および潤滑し、工具の過熱とワークピースの表面品質の問題を防ぎます。
• 機械加工検査:機械加工検査には、材料の硬度、サイズ、平坦度、真円度、外観など、物理的および化学的テストが必要です。機械加工検査では、検査の信頼性と精度を確保するために、検査ツールの精度と精度のテストと保守が必要です。

5軸CNCマシンの種類は何ですか?

5軸CNCマシンを選択するときは、特定の処理要件、材料特性、処理精度などの複数の要素を包括的に考慮して、最適な工作機械タイプを選択する必要があります。同時に、工作機械の安定性と信頼性を確保するために、工作機械のブランド、品質、アフターサービス、およびその他の側面にも注意を払う必要があります。多くの種類がありますが、ここでは一般的なものをいくつか紹介します5軸CNCマシンの種類:

1. テーブル/テーブルマシン

ヘッド/ヘッドマシンは通常、ダブルスイングヘッドマシンを指します。この種の工作機械では、2つの回転座標が工具軸の方向を直接制御する、つまり、工具ヘッドは2つの回転自由度を持っています。この種の工作機械の特徴は、スイング座標の駆動力が小さく、ワークピースのロードとアンロードが容易で、座標変換関係が単純であることです。ツールヘッドは自在に回転できるため、複雑な曲面や角度が変わるワークの加工に非常に適しています。

2. テーブル/ヘッドマシン

テーブル/ヘッドマシンは通常、スイングヘッドと1ターンテーブル工作機械、またはダブルターンテーブル工作機械を指します。このタイプの工作機械では、1つの回転座標が工具(スイングヘッド)に作用し、別の回転座標が作業台(ターンテーブル)に作用します。この工作機械の性能は、ダブルスイングヘッド工作機械とダブルターンテーブル工作機械の性能の間にあり、両方の利点を兼ね備えています。スイングヘッドは工具の柔軟な回転を実現でき、ターンテーブルはワークピースのマルチアングル加工を実現できます。この機械は、工具とテーブルの両方の角度を考慮する必要がある複雑なワークピースの加工に最適です。

3.テーブル/テーブルマシン

テーブル/テーブルマシンの分類はあまり標準的ではないかもしれませんが、説明に基づいて、固定テーブル5軸工作機械またはモバイルテーブル5軸工作機械を指していると推測できます。どちらの機械でも、テーブルはいくつかの回転自由度を持っていますが、固定方法は異なります。

5軸CNC加工の用途は何ですか?

5軸CNC機械加工は、幅広い用途と大きな効果により、現代の製造において重要な役割を果たしています。以下は、さまざまな分野での5軸CNC加工のアプリケーションの詳細な分析です。

ザ5軸CNC加工の利点加工効率と加工品質を大幅に向上させるだけでなく、製造コストも削減できるため、5軸CNC加工は業界で幅広い用途があり、多くの分野をカバーしています。以下は、主な産業の一部です5軸CNC加工の応用:

航空宇宙分野

航空宇宙分野では、5軸CNC加工は、航空機の製造に広く使用されています。ミサイルと衛星。5軸CNC加工は、高強度チタン合金、ニッケル基合金、ステンレス鋼など、さまざまな材料で実現できます。5軸CNC加工は、より軽量で堅牢な宇宙構造を生成できるため、空中機器の性能と効率が向上します。

造船業

造船業界での5軸CNC機械加工は、船の構造部品、プロペラ、船の金型などを製造するために使用できます。5軸CNC加工は、マリン部品の高精度加工と複雑な表面の製造を実現できます。

自動車製造

5軸CNC加工は自動車で使用されていますエンジン部品、シャシー部品、車体構造等を製造する製造業複雑な表面の加工を実現し、部品の精度と品質を向上させ、組み立て工程でのスペアパーツの数を減らすことができます。

医療分野

医療業界における5軸CNC加工人工関節、インプラント、歯科矯正学など、さまざまな高精度の医療機器を製造できます.5軸CNC機械加工は、正確な切断と機械加工により医療結果を改善し、患者のニーズにより適した医療機器を製造できます。

アートと彫刻

芸術制作および彫刻業界での5軸CNC機械加工は、複雑な3次元彫刻と表面の細部の機械加工を実現でき、アーティストやデザイナーの創造的なニーズを満たすことができます。

5軸加工に一般的に使用される材料は何ですか?

5軸加工の過程では、加工の難しさや材料によって影響が異なります。5軸加工は、一般的に使用される次の材料を含むがこれらに限定されない、幅広い材料に適用できます。

ステンレススチール

ステンレス鋼は耐食性に優れ、硬度が高いため、需要の高い部品の製造によく使用されます。しかし、硬度が高いため、加工難易度は比較的高くなります。5軸加工の過程では、加工効果を確保するために適切な技術を採用する必要があります。

銅と真鍮

銅と真鍮は、その電気的および熱伝導性から、電子部品、自動車、船舶に広く使用されています。5軸加工は、より複雑で正確な構造を生成し、製品の品質を確保し、生産効率を向上させることができます

ホース

ホースは、柔軟性、優れた弾力性、強力な耐摩耗性などの特性を備えています。ホースは通常、石油掘削、化学生産、医療機器、食品生産などの液体、ガス、半固体材料の輸送に使用され、他の分野で広く使用されています

テフロン

Ptfeには、耐食性、高温耐性、接着しにくいなどの利点があり、通常はバルブ、ポンプ本体、その他の機器コンポーネント、化学パイプラインなどの製造に使用されます

アラミド繊維

高い強度と耐摩耗性を備えているため、防弾材料、複合材料、保護具の製造によく使用されます。

ポリイミド

高温耐性と電気絶縁特性は、航空宇宙および電子産業で広く使用されています。

超 合金

超合金は良好な機械的特性を有し、高温環境下でも良好な強度と安定性を維持できる。そのため、航空、石油、化学工業、電力などの分野で広く使用されています。超合金は、摩耗や腐食に強い高温部品や部品の製造に使用できます。

5軸CNC加工でどのような部品を製造できますか?

5軸CNC加工は表面仕上げを完了することができます、機械での3次元彫刻、溝、その他の機械加工タスクにより、より複雑な部品や製品を製造します。5軸CNC加工で製造できる部品には多くの種類があります。作成できる一般的な5軸CNC機械加工部品は次のとおりです。

タービンブレード

航空やエンジンの重要な部分であるタービンブレードは、その複雑な構造と正確なサイズのために、加工が非常に困難です。従来の加工方法は時間がかかるだけでなく、高精度の要件を満たすのも困難です.5軸CNC加工は、高速かつ正確にタービンブレードを製造でき、生産効率を大幅に向上させることができます。

ヘリカルギア

5軸CNC加工技術を使用して、任意の角度でスパイラルギアを製造できます。それは車のトランスミッション、車のエンジンのフライホイールの始動など、多くのものを作ることができます

複雑な部品

5軸CNC機械加工技術は、ポンプ、自動車機械、空気圧部品、モーターローターなど、非常に複雑な3次元形状の部品を製造できます。これらの部品は高精度の製造が必要であり、5軸CNC機械加工の助けを借りて、正確なサイズと形状を作ることができます

複合部品

5軸CNC加工はあらゆる形状の部品を簡単に処理できるため、複合航空機部品、自動車本体など、さまざまな複合部品を製造できます。これらの部品は通常、高強度、高剛性、軽量などの特性を備えている必要があり、5軸CNC加工はこれらのニーズを満たすことができます。

ヘリカル部品

多くの5軸CNC工作機械はヘリカル部品を製造する技術を備えているため、製造精度は従来の2軸または3軸加工よりも高くなることがよくあります。5軸工作機械は、スパイラル部品をより完成させるために、工具をさまざまな角度で回転させることができます。したがって、これらの部品の品質と信頼性を保証できます。

航空機エンジン部品

5軸CNC加工技術は、シリンダーヘッド、クランクシャフトなど、さまざまな複雑な形状の部品を製造できます。そして、これらの部品の精度と品質は、従来の製造精度よりも高くなっています。

4軸加工と5軸CNC加工の主な違い

まず、4軸加工と5軸CNC加工とは何かを理解する必要があります。4軸加工とは、工作機械が直線運動に加えて4軸を中心に回転できることを意味します。5軸CNC加工とは、機械加工機を5軸で回転させることができることを意味し、より複雑な加工と切断が可能になります。4軸加工と5軸CNC加工が明確になったので、それらの主な違いを見てみましょう

メイン4軸加工と5軸CNC加工の違い工作機械の運動軸の数と加工能力にあります。

軸数:

4軸CNC加工の主軸:

X軸:工作機械の水平方向の動きを表し、水平方向のワークピースの位置を制御します。
Y軸:工作機械の垂直方向の動きを表し、ワークピースの垂直方向の位置を制御します。
Z軸:工作機械の縦方向の動きを表し、ワークピースの長手方向の位置を制御します。
回転軸:通常、平面内のワークピースまたはツールの回転を制御するテーブルまたはスピンドルの回転軸。

5軸CNC加工の主軸:

X軸:工作機械の水平方向の動きを表し、水平方向のワークピースの位置を制御します。
Y軸:工作機械の垂直方向の動きを表し、ワークピースの垂直方向の位置を制御します。
Z軸:工作機械の縦方向の動きを表し、ワークピースの長手方向の位置を制御します。
軸A:ツールを水平面で傾けることができるように、軸を傾けます。
C軸:ツールが垂直面で回転できるようにする回転軸。

加工能力

同じ加工条件下では、5軸CNC加工は4軸CNC加工よりも加工精度が高くなります。これは、5軸CNC加工は、加工プロセスの部品の角度を調整することにより加工エラーを排除できるため、より正確な加工操作を実現します。その理由は次のとおりです。

4軸CNC加工

4軸加工工作機械は、X(水平軸が前後に動く)、Y(水平軸が左右に動く)、Z(垂直軸が上下に動く)、A(回転軸)の4つの作業軸を持つ基本的なCNC工作機械です。

4軸工作機械の加工能力には一定の制限があります。水平面でしか処理できないため、ワークピースの複雑な形状の場合、加工を完了するには、複数の工具変換が必要であり、より複雑で、効率が低くなります。

ただし、4軸工作機械の利点は、その経済性が向上し、操作が簡単で、調整が便利であることです。同時に、加工面が固定されているため、加工がより安定します。

5軸CNC加工

4軸工作機械とは異なり、5軸CNCマシンには5つの軸、つまりX、Y、Z、B、Cがあります。

5軸CNC加工機は、加工面を無制限に回転させることができ、傾斜加工が可能なため、加工精度と効率が向上しています。複雑なワークピースに直面しても、5軸CNC加工機は工具変換を達成し、加工プロセス全体を完了することができるため、加工効率と精度が大幅に向上します。

明らかに、加工能力の点では、5軸CNC工作機械は4軸CNCマシンよりも高度で効率的です。しかし、それに見合って価格も上昇しており、操作は複雑で、操作や調整には専門的な技術が必要です。

4軸加工機能に加えて、5軸CNC工作機械は2つの回転軸で傾斜および回転することもできるため、より複雑な表面加工、マルチアングル加工、スパイラル加工を実現できます。

配送時間

4軸加工により、部品を複数の平面で同時に加工することができます。同時に、4軸加工は、ほとんどの作業を1回の加工で行うことができるため、単一の製品を製造するのに非常に効果的です。ただし、4軸加工は、複雑な部品を製造する必要がある場合、効率が低くなります。

対照的に、5軸CNC加工はすべてのスペースで処理できます。4軸加工と比較して、柔軟性が高く、生産効率が高くなります。5軸CNC加工の初期コストは比較的高いですが、複雑な部品の製造においてより高い生産効率と精度を提供します。

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よくあるご質問(FAQ)

1.5軸CNCマシンとは何ですか?

5軸CNCマシンとは、少なくとも5つの座標軸、3つの直線座標軸(X、Y、Z軸)、および2つの回転座標軸(通常はY軸を中心にそれぞれB軸とC軸)を備えた工作機械を指します。およびZ軸回転)。この種の工作機械は、1回のクランプで多面的かつ多方向の処理を完了できるため、部品の処理精度と効率が向上します。

2.3軸CNC加工と5軸CNC加工の違いは何ですか?

従来の3軸加工ベースの加工技術と比較して、X、Y、Z軸の3方向で操作できます。3軸加工は、穴あけ加工、面取り加工、溝入れ加工など、多くの単純な加工プロセスに適しています。しかし、ワークの複雑な形状の場合、3軸加工では要求を満たすことができません。5軸加工により、より多くの角度と方向への切断が可能になり、より複雑な形状と表面を処理できます。それは部品の再クランプの数を減らすことができ、加工効率と精度を向上させます。

3.5軸CNC座標系とは何ですか?

ザ5軸CNC座標系3つの線形座標軸(X、Y、Z軸)と2つの回転座標軸(通常はY軸とZ軸の回転を中心にそれぞれB軸とC軸)を含む5つの座標軸で構成されるCNC工作機械の座標系を指します。この座標系により、工作機械はより複雑で正確な処理タスクを完了することができます。

4.5軸回転とは何ですか?

5軸回転とは、加工方法のことを指します処理装置は、3つの直線軸(X、Y、Z軸)上を移動することに基づいて、ワークピースのB方向とC方向の周りを同時に回転します。この加工方法は、ワークピースの加工、特に複雑な形状のワークピースの加工を柔軟かつ多様化することができます。回転軸の種類を合理的に選択することで、異なる種類の加工ニーズに対応し、加工効率と精度を向上させることができます。

概要

5軸CNC加工技術は、高精度、高効率、高柔軟性の利点により、現代の製造においてますます重要な役割を果たしています。技術の継続的な進歩と応用分野の継続的な拡大により、5軸CNC機械加工技術は、将来の製造業の発展においてより重要な役割を果たすでしょう。

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この記事は、複数のLongshengの寄稿者によって書かれました。Longshengは製造業の主要な資源であり、とCNC加工,板金加工,3Dプリンティング,射出成形,金属プレス加工など。