CNC 加工は、今日のペースの速い生産の世界で、多くの産業が高精度の部品や複雑なデザインを生産する方法を変えた技術的な驚異です。CNC 加工は、自動車、航空宇宙、医療、電子機器など、さまざまな産業のバックボーンであり、これまでにない効率と精度を実現しています。この記事では、魅力的なコンピュータ数値制御 (CNC) 加工の世界を詳しく調べ、創造性を刺激し、作業を迅速化し、優れた成果を生み出す CNC の能力に依存しているさまざまな分野について考察します。CNC 加工の恩恵を受けているエキサイティングな分野を一緒に探っていきましょう。
CNC加工のプロセス
コンピュータ数値制御 (CNC) ソフトウェアと機械を使用して、2 次元の図面から 3 次元のオブジェクトを作成できます。減算製造法として、この方法は材料の固いブロックから始めて、機械で余分な部分を削り取り、目的の形状が現れるまで続けます。ただし、プロセス全体を支援するコンピュータ プログラミングのおかげで、専門家は正確に物を作ることができます。
CNC 作業の最初のステップは、CAD プログラムで設計図を描くことです。3D ソフトウェアを使用すると、デザイナーはほぼ何でも作ることができますが、最終製品が満足のいくものになるように、材料要件と CNC マシンの制約を考慮する必要があります。たとえば、曲線カットはマシンでは模倣できず、硬い材料を使用すると、望ましい形状になることがあります。
プログラマーは CAM ソフトウェアを使用して、設計を CNC マシンが読み取れるデジタル形式に変換します。次に、機械工は必要な材料をマシンにロードし、CNC マシンに必要な装備があることを確認します。最後のステップは、CNC プログラムがマシンにアイテムの製造を指示することです。
コンピュータは製造工程の大部分を独立して処理できますが、それでも通常は機械工が必要です。たとえば、機械工は、特殊な機械や複雑な機械で作業する場合、工程を一時停止して特定のセクションを回転させる必要がある場合があります。機械加工は、手作業で細部を追加する前の最初のステップにすぎない場合もあります。
機械工は数日で CAD 設計を作成できるため、CNC 製造プロセス全体がスピードアップします。CAD 設計は簡単に変更できるため、3D モデルやプロトタイプをすばやく作成、テスト、微調整できます。さらに、既存の材料の塊を取り除くのにほとんど時間がかかりません。CNC マシンは組立ラインに統合することもでき、複数のアイテムまたは 1 つの製品のすべてのコンポーネントを同時に製造できます。
CNC 加工はどの業界で使用されていますか?
CNC 加工のさまざまな用途をよりよく理解できるように、CNC 加工を使用する業界と生産方法のいくつかについて説明します。
航空宇宙産業
CNC 加工と航空宇宙分野は共に成長してきました。CNC 加工プロセスの進化は、航空宇宙産業の需要に大きく依存しています。航空宇宙分野では、ツールやその他のデバイスを作成するための強力な材料が絶えず開発されています。
これらのギアのほとんどは、セキュリティや品質保証などの配慮のもとに設計されています。そのため、精密な機械加工が絶対に必要です。CNC 加工は、要件リストに完璧に追加されます。CNC で製造された航空機部品の例をいくつか挙げます。
- アンテナ
- 翼型
- 着陸装置
- ブッシング
- 多様体
- 電気コネクタ
- 高周波抑制材
自動車産業
CNC 加工は自動車業界で広く使用されています。自動車業界の不可欠な要素として、CNC 加工は研究開発の試作から大量生産まで、さまざまな用途に使用されています。
CNC フライス盤と旋盤は、大型のエンジン ブロック部品から小型のギアやパネルまで、あらゆるものを作ることができます。この機械は、さまざまな用途があるため、自動車業界でよく使用されています。
内燃エンジン 1 台でも、複数の CNC 加工段階が必要です。まず、巨大な金属ブロックを個々のシリンダーとピストンに加工して、エンジン ブロックのシリンダー アセンブリを作成します。
CNC 加工された自動車部品の例は次のとおりです。
- ギアボックス
- 車軸
- 自動車部品
- バルブ
- シリンダーブロック
- 計器ディスプレイ
- ガソリン用圧力計
海洋産業
海洋産業の製品は世界的に普及しており、高品質の職人技が求められています。ボートやその他の水上輸送手段の大量生産では、完全に自動化された製造プロセスを利用することでのみ、品質管理と生産期限の遵守を実現できます。これを可能にする技術は、CNC 加工以外に 1 つしかありません。
ボートの部品のほとんどは、コンピュータ数値制御 (CNC) ミル、旋盤、放電加工、その他の技術を使用して製造されています。船体はボートの基本構造ですが、内部の装備品や家具も備えています。CNC プログラムでは、海事部門向けの次の部品を製造しています。
- デッキのある建物
- 海洋建築
- リブの切り身と関節用部分
キッチンカウンタートップを含む、連結された家庭用備品
- クローゼットと戸棚
- 円形ベンチ
エレクトロニクス産業
CNC 加工は、自動車業界と同様に、エレクトロニクス分野でも試作段階と生産段階で使用されます。CNC 加工は、小規模な構造を確実に管理できるなど、エレクトロニクス業界で多くの利点があります。
CNC 加工はエレクトロニクス業界で広く採用されており、その一例としては、Macbook や iPhone の製造に使用されているアルミニウムやステンレス鋼が挙げられます。これらは、コンピュータ数値制御フライス盤やルーターを使用して製造されています。しかし、CNC は消費者向けエレクトロニクスの筐体だけでなく、内部機構の製造にも使用できます。
- テクノロジーの要素
- PCB（プリント基板）
- ハウジング ジグ
- 半導体の製造
- シリコンウエハー
- ガス供給パイプライン
- フレキシブルソルダーマスク
- キャリアウェーハ
- 放熱器
スマートフォン
携帯電話は電子機器ですが、その製造における CNC マシンの重要性は特に注目に値します。今日のスマートフォンの大部分は、コンピュータ数値制御 (CNC) 製造方法を使用して製造されています。
たとえば、スマートフォンのタッチスクリーンは、ガラスフライス盤を使用した CNC 加工によって作成されます。スマートフォンやその他の電子機器のディスプレイは、微細な表面テクスチャを表示できる必要があります。必要な数量を生産できるのは、コンピュータ数値制御 (CNC) マシンだけです。
以下は、コンピュータ数値制御 (CNC) ソフトウェアとマシンを使用して製造されたスマートフォンのコンポーネントの一部です。
- スマートフォンの金属とプラスチックの筐体。
- 携帯電話カバー
- タッチに反応するディスプレイ
- 後ろのミラー
- 装飾彫刻
- 対応するアクセサリー
- 構造内に収容されたコンポーネント
防衛産業と軍事
航空宇宙産業と防衛産業の両方に同様の要件が存在します。これらの産業は、革新的な材料や技術を継続的に生産するために、安価な部品では動作しない高度な機械に依存しています。
CNC システムは、兵器本体の複雑な個別設計からミサイルの内部部品まで、さまざまな業界で幅広く使用されています。コンピュータ数値制御マシンを使用して作成された製品の例をいくつか以下に示します。
- ローターブレードベアリング
- カプラ
- 移動式および固定式の座席構造
- クラムシェル
- フランジ
- トランスミッションの側面
- ロケットの材料
- ヘリコプターの部品
- ロックリング
- 弾薬運搬用機器
ヘルスケア業界
医療分野でコンピュータ数値制御 (CNC) システムを採用するとは、驚く人もいるかもしれません。しかし、コンピュータ数値制御加工は、医療分野でさまざまな用途に使用できます。射出成形用の高速ツーリングと医療用品の製造は、CNC 加工が医療およびヘルスケア分野で使用されている 2 つの例です。しかし、フェイスマスクなどのツールは射出成形によって製造されています。
医療機器では、表面の精度と滑らかさも重要な考慮事項です。骨ネジとプレートは、患者の体内に埋め込まれ、永久的に残る機器の 2 つの例です。そのため、患者の快適性を確保することが非常に重要です。
射出成形は一部のプラスチック部品の製造に使用できますが、すべての金属部品や高度な部品の製造には CNC 加工が必要です。CNC マシンは、医療業界で次のようなさまざまな部品の製造に使用されています。
- 骨アンカー
- 骨のプレート
- 医療機器
- カッター
- クランプ
- 鉗子
- ホルダー
- ペースメーカー
- ブレード
- 義肢
エネルギー産業
石油・ガス産業は、はるかに大きなエネルギー部門のほんの一分野にすぎません。実際には、グリーン エネルギーやその他の代替エネルギーの進歩により、エネルギー産業は今も成長を続けています。エネルギー事業で使用されるツールや機器は、CNC 加工に大きく依存しています。
たとえば、風力タービンのブレードが風を受けて自由に回転できるようにするには、精密な CNC 加工が不可欠です。CNC 正面フライス盤は、ベアリング、ブレード、その他の部品を作成します。さらに、CNC マシンは、石油精製所やガスパイプラインなどの再生不可能なエネルギー インフラストラクチャ用の部品も製造します。
エネルギー分野における CNC 加工の一般的な用途を以下に示します。
- ピストン
- バルブ
- シリンダー
- タービン、ロッド、ピン用ブレード
- ベアリング
- 水力発電所
- 発電機用コンテナ
- ブッシング
- ソーラーパネル用スタンド
歯科機器
歯科業界は医療およびヘルスケア部門の中ではニッチな業界ですが、さまざまな特殊部品を使用しているため、CNC 加工製品の重要な購入者となっています。さらに、さまざまな CNC 加工方法を採用して、さまざまなコンポーネントを製造しています。
歯科補綴物は、他の歯科機器と同様に、割り当てられたスペースに収まるように精密な機械加工が必要です。エンドミルと CNC ドリル マシンは、歯科業界で頻繁に使用される 2 種類の CNC 機器です。歯科業界で CNC 加工される製品には、次のものがあります。
- 人工歯
- 歯のキャップ、ブリッジ、矯正用トレー
- 望遠鏡によるクラウンインプラント
- インプラント用アンカーフレーム アバットメント
- ねじ込み式金属バーを備えた義歯インレーコア
ニッチ製造業
小規模な製造業は、上記の大企業とは異なります。ただし、これらの工場は小規模であり、高品質の部品を生産するために CNC 加工に大きく依存しています。
ジュエリー
CNC 加工は、ジュエリー業界では彫刻やエッチングに広く使用されています。CNC フライス盤、旋盤、ルーター、レーザー彫刻機はすべてジュエリー業界で使用されています。金属ジュエリーの製造と成形を支援することに加えて、業界向けの CNC マシンは研磨や研削にも使用できます。
ジュエリー業界では、CNC マシンによって次のようなさまざまな製品が生産されています。
- リング型
- プロトタイプの成形
- 彫刻
- 彫刻された大理石の顔
- ジュエリーのクリーニングと磨き
靴
CNCマシンで靴が作られるわけではありません。しかし、ゴム製の靴の底の模様を作るための金型として使用される金属の型を製造しています。CNCマシンでは、会社の名前やロゴを彫刻することもできます。
標識
美観の選択肢と素材の面では、看板業界はここ数十年で大きく進歩しました。この分野では、木材、アルミニウム、プラスチック、真鍮、アクリル、板金、エンジニアリング、フォームなどの素材がよく使用されます。各プロジェクトでは、これらの素材を独自の形状で成形する必要があります。
これは、コンピュータ数値制御 (CNC) マシンで動作するコンピュータ ソフトウェアによって可能になります。このマシンは、あらゆるデザインを取り込み、結果を生み出すことができます。CAD モデルは、各標識プロジェクトごとに作成され、CAM CNC プログラムに変換されます。標識プロジェクトの場合、これは、CNC マシンを使用して、あらゆる文字スタイル、サイズ、またはフォントを再現できることを意味します。
ハイブリッド製造
複雑な形状や精巧な部品を製造するために、自動車部品設計会社はハイブリッド製造技術を採用することがあります。この手順は、ポリマー製の 3D プリントされたベース層から始まります。完成品は、その後 CNC 加工を使用して微調整され、成形されます。いずれかの手順を個別に使用する場合と比較して、設計の自由度が高まります。労働集約的なプロセスと比較して、この手順により生産が高速化され、手作業による組み立ての必要性が減ります。設計図が完成したら、部品を試して自動車への適合性を評価できます。ハイブリッド製造プロセスにより、企業はコストを節約しながら生産性と品質を向上させることができます。
建築と建設
建物や街区のミニチュアレプリカを作成してから、実際に着工するのが標準的な方法です。CNC 加工により、この作業が容易になります。建築やインテリアデザインの側面も CNC 加工によって生み出されます。デザインの要素と機能は、特定の目的に合わせて大幅に変更することができます。
金属加工
金属を使った製造は、他の多くの分野への主要な供給元です。ワイヤー EDM、レーザー、ウォータージェット、プラズマ切断などのコンピュータ数値制御 (CNC) 方式を使用して、厚い金属板を切断します。これらの金属板は、他の CNC プログラムによってどのような形にもできます。
コンピュータ数値制御（CNC）加工の利点
自動車分野でのCNC加工には、次のようなさまざまな利点があります。
- CNC 加工では、従来の方法に比べて出力時間が短縮されます。機械が作業を行うため、機械が疲れる心配がありません。コンピューターの指示を必要な回数だけ実行できるため、同じ部品を大量に迅速に生産するのに最適です。
- CNC 加工はコンピューター化された自動化されたプロセスです。そのため、製造エラーの可能性は大幅に減少します。自動車業界では、厳しい許容誤差要件が課せられます。そのため、精度が極めて重要です。
- CNC 加工ジョブは必要に応じて何度でも実行できるため、単一コンポーネントの大量生産に最適です。自動車業界では、コンポーネントはバッチごとに均一でなければならないため、繰り返し精度が非常に役立ちます。
- プロセスの簡素化: CNC マシンがすべての製造段階を実行するため、作業者は創造性とデザインに多くの時間を費やすことができます。
- 企業は CNC 加工の効率性によりコストを節約できます。
結論
CNC 加工は、多くの産業における高精度部品や複雑な設計の生産方法を変えた驚異的な技術です。自動車、航空宇宙、医療、エレクトロニクスなど、多くの産業のバックボーンであり、これまでにない効率性と精度を実現しています。このプロセスには、CAD プログラムで設計図を描き、設計をデジタル形式に変換し、必要な材料を機械にロードし、機械にアイテムの製造を指示することが含まれます。機械工は数日で CAD 設計を生成できるため、CNC 製造プロセス全体がスピードアップします。CNC マシンは組立ラインに統合することもでき、複数のアイテムまたは 1 つの製品のすべてのコンポーネントを同時に製造できます。
CNC 加工は、航空宇宙、自動車、海洋、エレクトロニクス業界で広く使用されています。R&D の試作から大量生産まで、さまざまな用途があります。CNC 加工された航空機部品の例には、アンテナ、翼、着陸装置、ブッシング、マニホールド、電気コネクタ、抑制材料、無線周波数抑制材料などがあります。CNC フライス盤と旋盤機は、大型のエンジン ブロック部品から小型のギアやパネルまで、あらゆるものを製造できます。エレクトロニクス業界では、CNC 加工には、小さなスケールでの構造を確実に管理できるなど、多くの利点があります。
CNC フライス盤とルーターは、民生用電子機器、PCB、ハウジング、治具、半導体、シリコン ウェーハ、ガス供給用パイプライン、フレキシブル ソルダー マスク、キャリア ウェーハ、放熱器、スマートフォン、その他の電子機器の製造に使用されます。CNC システムは、兵器本体の複雑でカスタマイズされたデザインからミサイルの内部部品まで、さまざまな業界でさまざまな用途に使用されています。射出成形はプラスチック部品の製造に使用できますが、すべての金属部品と高度な部品には CNC 加工が必要です。射出成形はプラスチック部品の製造に使用できますが、すべての金属部品と高度な部品には CNC 加工が必要です。グリーン エネルギーやその他の代替エネルギーの進歩により、エネルギー部門は成長しています。
CNC 加工は、エネルギー分野でタービン、ロッド、ピン、ベアリング、水力発電所、発電機用コンテナ、ブッシング、ソーラーパネル用スタンド、歯科機器、ニッチ製造、宝飾品、靴、看板などの部品の製造に使用されています。 CNC マシンは、宝飾品業界では彫刻やエッチング、研磨や研削、靴の型、看板にも使用されています。 CNC マシンは、看板業界では、木材、アルミニウム、プラスチック、真鍮、アクリル、板金、エンジニアリング、フォームなどの美的オプションや材料にも使用されています。 CNC 加工は、看板、ハイブリッド製造、建築およびインテリア デザインなど、独自の形状の材料を作成するために使用されます。 ハイブリッド製造では、3D プリントされたポリマー製のベース レイヤーが使用され、その後、CNC 加工を使用して微調整および成形されます。
このプロセスにより、生産がスピードアップし、手作業による組み立ての必要性が減ります。CNC 加工は、自動車業界で高速出力、精度、再現性、プロセスの簡素化、コスト削減のために使用されている、コンピューター化された自動化プロセスです。単一の部品を大量生産するのに理想的で、厳しい許容誤差要件があるため、単一の部品を大量生産するのに最適です。その効率性により、企業はコストを節約できます。
ツーリングとCNCの絞り加工能力を最大化する
BE-CU 中華のへら 絞り 会社では、過度の摩耗やストレスの兆候を監視しながら、設備を最大限に活用しています。さらに、より新しい最新の設備を検討し、製造能力をサポートまたは向上できる設備に投資しています。当社のチームは機械やツールに細心の注意を払っているため、部品の品質と生産性に悪影響を与えないように定期的にメンテナンスも行っています。
BE-CUの設計とエンジニアリングサポート
BE-CUは、社内の設計およびエンジニアリングチームを活用して、部品生産の初期コンセプトからお客様を支援することができます（提供された設計に対して広範な設計サポートも提供可能です）。私たちのチームは、プロジェクトの開始から終了まで、お客様と定期的かつ透明なコミュニケーションを取りながら、望ましい最終目標に向かって作業を進め、明確な進行方向を提供します。
BE-CUの設計およびエンジニアリングサポートプロセスの一例：
- クライアントがBE-CUチームに部品図面を提供します。
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BE-CUが提供する広範な社内サービス
この金属加工プロセスは、軸対称の高性能部品を製造します。スピン成形とも呼ばれ、材料を望ましい形状に切削するのではなく、金属ディスクまたはチューブを円錐形やその他の円形に変形させます。
へら絞りは、手動の手作業によるスピニングプロセスまたは自動CNCスピニングを使用します。BE-CUのへら絞り機能の利点には以下が含まれます：
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対応可能な金属には、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、銅、インコネル、ハステロイ、チタン、ブロンズ、真鍮が含まれます。BE-CUは、センター間60インチから直径100インチまでのカスタム金属絞り部品を製造でき、材料の厚さは0.018インチから2.00インチまで対応可能です。
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