CNC加工機ガイド：種類、特徴、用途

CNCマシンとは？

コンピュータ支援機械加工（CNC）とは、コンピュータ・プログラムを使って機械を正確に制御できることを意味する。CNCマシンは、コンピュータを通じて工作機械を制御する方法である。CNCは、CADモデルに基づいて、デジタル化された仮想設計を実際の機械的動作に変換する原理で動作します。

CNCシステムはどのように機能するのか？

まず、希望する最終製品を表すCADモデルが作成される。これらのパターンは、CNCマシンが理解し、トリガー、速度、工具交換を指定するために使用する言語であるGコード形式に変換されます。コードはCNCマシンに送られ、CNCマシンは命令を解釈して実行する。

Gコードがインポートされると、CNCマシンが加工を開始する。モーターとドライブユニットを使って、ルーターをさまざまな軸に沿って動かします。そう、一般的な3軸（X、Y、Z）だ。先進的なCNCシステムの中には、最大5つのブレードを使用できるものもあり、さまざまなカットや形状を可能にする。機械製造では、製造する製品の複雑さやデザインによって機械が変わる。CNC機械加工では、さまざまな切削工具と速度を使用することができる。

運転中、センサーが監視し、いくつかのパラメータに関する情報をリアルタイムでCNCシステムにフィードバックすることで、不一致が迅速に解決され、最終製品の完全性が維持される。

CNCマシンに使われている材料は何ですか？

金属材料	アルミニウム、スチール、銅、チタン、合金材料など
プラスチック材料	ポリオキシメチレン（POM）、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ナイロン（PA）など。
木材と複合材料	無垢材、合板、複合材など
その他の材料	セラミック、ガラス、発泡スチロール、皮革など

素材の制限は？

CNCマシンは様々な材料に対応できるが、過度に硬い材料、脆い材料、軟らかい材料、熱伝導率の高い材料を扱う場合、材料特性によって加工プロセスが制限される。このような制約があるため、メーカーは装置の加工能力と工具の性能を十分に考慮して材料を選択し、完成品の品質と生産性を確保するために、加工工程で適切な対策を講じる必要がある。

CNC加工の特徴は？

1.高精度

d0.005-0.01mmの間のCNC加工寸法精度は、ほとんどの操作が機械によって自動的に行われるため、部品の複雑さに関係なく、ミクロンレベルの加工精度を達成することができる。

2.効率的かつ自動

自動化とは、バッチ処理タスクが人の介入なしに完了できることを意味し、手作業時間、作業員の疲労、労働時間の制限を避けることができる。停止することなく連続的に処理することで、異なるカスタマイズされた生産を完了し、作業効率を向上させることができます。

3.柔軟性と機能性

異なるタスクやバッチ生産を達成するために、各加工手順は、平面グラフィックス、3次元グラフィックス、複雑な曲線、および他の形状を持つワークピースを製造するために変更することができます。

CNC加工プロセスとは？

以下は一般的な加工工程である：

● 掘削 - CNCボール盤によるワークピースの穴加工。
● ミーリング - CNCフライス盤による平面、溝、輪郭などの複雑な形状の加工。
● ターニング - CNC旋盤を使用して、ワークの外輪、内孔、端面などの回転面を加工する。
● タッピング - ドリル穴の内ねじ加工。
● リーミング - 穴の仕上げ。
● つまらない - ドリルや鋳造であけた穴のリームや仕上げに使用する。
● グルーヴィング - 溝を加工し、ワークの内側または外側の材料の一部を切り取ること。
● ミシン目 - 素材に穴を開ける。
● 研磨 - 材料の表面に研磨砥石を接触させて材料を除去すること。

一般的なタイプとは？ CNCマシン?

これは一般的なマシンタイプのリストである：

1. CNCフライス加工
2. CNCドリル加工
3. CNC旋盤
4. CNC研削盤
5. プラズマ切断機
6. レーザー切断機
7. 火炎切断機
8. ウォータージェット切断機
9. CNCフライス盤

1.CNCフライス盤

CNCフライス盤は、コンピュータプログラムによって主軸と工具の多方向の動きを制御し、原材料から加工される部品がカスタマイズされた要件を満たすことができるようにします。CNCフライス盤は、高精度のフライス加工、ドリル加工、切削加工、タッピング加工、その他の加工を行うことができる。

CNCフライス盤には、基本的な3軸から複雑な6軸まで、さまざまなサイズと軸があり、単純な2次元平面から精密で複雑な3次元構造まで、小さな部品の製造から精密で複雑な加工まで、効率的に完成させることができる。

CNCフライス盤 は、その高精度と柔軟性で、金属からプラスチック、複合石、木材などの材料加工を実現することができ、様々な産業で広く使用されています。

設備	申し込み	具体的な項目
CNCフライス盤	複雑形状や高精度部品の製造	エンジンブロック、シリンダーヘッド、ギアボックスハウジング、サスペンションシステム部品、ブレーキディスク、航空翼、タービンブレード、医療機器（義肢など）、携帯電話ハウジング、ラジエーター部品、精密コネクターなど。

2.CNCボール盤

CNCボール盤は、CNC装置を用いて被加工物に高精度の穴あけ加工を行うことができる。
通常、金属、プラスチック、木材などの素材を加工できるが、アルミニウムのように物性が柔らかい素材では、絡み合いが発生し、加工結果に影響を及ぼすことがある。

標準的なCNCボール盤 は、10～30ミリメートルの中程度の厚さの材料の加工に適しており、それ以上になるとドリルビットを交換する必要がある。ドリルビットが長いと、材料が曲がったり振動したりして穴あけ精度が落ち、工具が破損することもある。

設備	申し込み	具体的な項目
CNCボール盤	ドリリングと穴あけ	エンジン部品、トランスミッションハウジング、手術器具、歯科用工具、PCBホール、コネクターホール、燃料ライン、エアライン、ラック部品など。

3.CNC旋盤

CNC旋盤は、機械の回転中に固定工具を使用して余分な材料を均一に除去することができ、加工ニーズに簡単に対応できます。特に、ホイールや円筒部品などの丸物や平板製品の加工に適しています。

ツールマガジンのおかげで多くの複雑な図形を加工することができ、加工中にさまざまなツールを交換することができる。例えば、硬い材料を切削する場合は、耐摩耗性のある工具に交換する必要がある。ワークの表面を滑らかにしたい場合は、高精度の工具を使用する必要がある。

CNC旋盤は高精度の加工が可能で、工作物の形状や寸法を厳しい公差に適合させることができる。

設備	申し込み	具体的な項目
CNC旋盤	回転対称部品の加工	エンジンシャフト、ホイール、ギア、コネクティングロッド、バルブ、ポンプハウジング、ローター、バランスシャフト、ネジパイプ、フライホイール

4.CNC研削盤

CNC研削盤は、高速で回転する砥石を利用して材料を研削する。固定された工具で余分な材料を除去するCNC旋盤や、砥石が材料に直接接触する研削盤に比べ、CNC研削盤での加工は、CNC旋盤ほど高速ではなく、繊細なプロセスである。

平面研削、外面研削、内面研削など、さまざまなタイプの加工が可能で、平面、曲面、円形、さらには特殊な形状の部品も製造できる。

このような加工により、最終製品は外観と機能の両面で厳しい基準を満たし、複雑な形状を短時間の研磨で得ることができる。

設備	申し込み	具体的な項目
CNC研削盤	精密研削	平面、内面および外面円筒研削部品、ベアリングハウジング、ギア、工具研削、ガイドウェイ、金型面、切削工具

5.プラズマ切断機

プラズマアークの高温を利用して、導電性の金属材料を溶かして切断する。プラズマアークを発生させるためには、金属材料に電圧を印加して切断する必要があるため、鉄鋼、アルミニウム、銅などの導電性材料の切断にしか使用できず、木材、プラスチック、セラミックスなどの電気を通さない材料には適さない。

プラズマアークで金属を切断する場合、まず金属の厚さを考慮する。
薄い金属は小さく、熱を素早く放散することができ、切断完了後のエッジは滑らかで、ワークピースの変形や溶融の影響はない。

厚い金属の場合、プラズマアークカラムのエネルギーはより限られており、厚い金属を切断する基準に達していないため、厚さ全体を貫通させることは難しく、不完全な切断につながり、何度もプロセスを繰り返す必要がある。"

プラズマ切断機 は、それほど高い精度を必要としないワークの加工に適している。

設備	申し込み	具体的な項目
プラズマ切断機	材料切断	鉄鋼、アルミニウム、その他の金属、大型鋼板の切断、 船舶構造物重機部品、鉄鋼 建築構造物.

6.レーザー切断機

高強度集光ビーム（レーザービーム）は、切断タスクを達成するために使用されます。CNCレーザービームが材料の表面に当たると、表面で発生する高温により、材料が素早く溶融または蒸発する。薄い金属や非金属材料の切断に最適。

レーザーカッターのエネルギー集中度が高いため、非常に小さな直径のレーザービームを照射し、材料を素早く貫通させることができ、過度の熱拡散や材料の変形を引き起こすことなく、精密で詳細な切断を実現します。特に、緻密な加工が必要な部品や複雑なパターン、精密な形状の製造に最適です。

その結果、レーザー切断機は、高精度と複雑な切断を必要とするアプリケーションシナリオに理想的に適している。

設備	アプリケーション	具体的な項目
レーザー切断機	精密切断	板金、プラスチック、木材、アクリル、装飾材料、電子製品シェル、自動車内装、広告看板

7.火炎切断機

CNCフレームカッターは、酸素と燃料ガス（アセチレン、プロパン、天然ガスなど）を利用して高温の炎を作り出し、金属を溶かして切断する。金属の導電性を利用したフレームカッターは、最高3,000℃の熱で素早く金属を溶かし、炭素鋼やその他の厚い金属導電性材料の切断に理想的である。しかし、非導電性材料は高温で反ったり焦げたりしやすいため、苦戦を強いられる。

レーザーやプラズマ切断機とは異なり、フレーム切断機は特に厚い金属材料を扱うのに適している。高温の炎が効果的に金属を溶かすため、20ミリ以上の厚い被加工材を切断する際にも良好な貫通力を発揮する。その結果、産業用途、特に重工業や製造業で広く使用されている。

しかし、フレームカッティングの動作原理と技術的限界から、主に直線的で単純な切断に適しており、複雑な形状の加工ニーズに対応することは難しい。このため、厚い金属を扱う場合にはフレーム切断機が有利だが、繊細で複雑な切断には不向きである。

だから 火炎切断機 は、高い切断精度を必要としない場合に適している。

設備	申し込み	具体的な項目
フレーム切断機	大型金属切断	厚鋼板の切断、 鋼構造物、橋梁部品工場構造物、パイプライン

8.ウォータージェット切断機

高圧のウォータージェットに研磨材を混ぜて使用し、加工工程で材料を切断する。冷間加工であり、加工中に材料の特性がほとんど変化しないため、最も一般的な切断方法のひとつである。

冷間加工の特性により、幅広い材料、特に金属、石材、ガラス、プラスチックなどの熱に敏感な材料の切断に適しています。数ミリの薄い素材から数センチの厚い素材まで対応でき、厚みや素材の違いによる差別化ニーズに応え、あらゆる切断プロジェクトに最適な選択肢となる。

設備	申し込み	具体的な項目
ウォータージェット切断機	高圧ウォータージェット切断	タイル、ガラス、金属、複合材料の精密切断、食品切断、石材加工、航空宇宙部品

結論

CNC機械加工技術は、今日の製造業において重要な役割を果たしている。コンピュータプログラムと機械加工を組み合わせることで、生産の効率と精度を大幅に向上させます。精密なエンジン部品であれ、医療用インプラントであれ、繊細な電子機器の筐体であれ、CNC機械加工はさまざまな製品に高品質の製造ソリューションを提供します。

CNC加工機の専門サプライヤーとして当社は、お客様のニーズがそれぞれ異なることを理解しています。そのため、小ロットの生産であろうと、大規模な製造であろうと、お客様の特定の加工要件が満たされるように、カスタマイズされたソリューションを提供することができます。最適なCNC加工機とサービスを提供することを楽しみにしています！