最も要求の厳しいアプリケーション向け
CNC加工は様々な産業用途に適しています。防衛、航空宇宙、医療、自動車といった要求の厳しい業界のお客様にとって、CNC加工は製品の精度、再現性、正確性に対するニーズを満たすことができます。また、他の業界のお客様にとっても、必要な部品をリーズナブルな価格で提供できるため、経済的かつ効率的です。
お客様のご満足と、お客様の考えをリードする製造パートナーをお探しですか?ぜひ、当社の包括的なCNC加工サービスについてご覧ください。
第1章:私たちができること
ラピッドプロトタイピングから量産まで、金属およびプラスチックのCNC加工ソリューションを幅広くご提供しています。10台以上のCNCフライス盤(3軸および5軸)、CNC旋盤、旋盤加工、放電加工機、ワイヤーカット機を保有し、多品種・小ロット対応のサービス体制でお客様のニーズにお応えします。
第2章:精密CNC加工の仕組み
CNC加工は、切削加工の一種です。コンピュータ制御と工作機械を用いて、ブランクから材料の層を削り取ります。その結果、カスタムデザインの部品が完成します。いずれの場合も、CNC部品(加工対象となる材料)は治具またはワーク保持工具を用いて固定されます。これにより、加工工程中に部品が動くのを防ぎます。ほとんどのCNC加工ツールには、複数の工具を収納できるカルーセルが備え付けられています。機械は加工工程中に必要に応じて工具を交換でき、オペレーターによる追加の段取り作業は必要ありません。これにより、時間とコストを節約できます。
CNC 加工には、穴あけ、フライス加工、旋削の 3 つの基本的な種類があります。1.1 CNC 穴あけ: ドリル ビットは部品に円筒形の穴を開けるために使用されます。通常、これらの穴はネジやその他の留め具に使用されます。通常、これらの穴は部品の表面に対して垂直になりますが、特殊なツールを使用すると斜めに穴を開けることもできます。その他の一般的な穴あけ操作には次のものがあります: カウンターリング: このタイプの穴あけでは、ボルトまたはネジの頭が加工対象の材料の表面と面一になるように、段付きの穴を作成します。皿穴あけ: 皿穴あけはカウンターボーリングに似ていますが、段付きの穴ではなく円錐形の穴を作成します。これにより、留め具が部品の表面と面一になります。
リーマ加工:リーマ加工は、下穴の精度と滑らかさを向上させる加工です。CNC工作機械は、航空宇宙産業や自動車産業で求められる厳しい公差と高品質な仕上げを実現できます。
• ねじ切り:この作業では、下穴にめねじを作成します。これにより、ボルトやネジを部品に取り付けることができます。1.2 CNCフライス加工:この加工方法では、CNCを用いて回転する切削工具を制御します。CNC金属部品から材料を削り取り、完成品を作成します。フライス盤は複数の角度で切削し、複数の軸に沿って移動することができます。
• 3 軸フライス加工: このタイプのフライス盤は、CNC パーツを固定したまま、X、Y、Z 軸に沿ってパーツの 3 つの表面を切削できます。
• 4軸フライス加工:このタイプのフライス盤は、3つの直線軸(X、Y、Z)に沿って切削できます。A軸が追加され、CNC部品をX軸を中心に回転させることができます。これにより、3軸フライス加工では不可能な複雑で精密な形状の切削が可能になります。
• 5軸フライス加工:5軸フライス加工機は、CNC部品をY軸に沿って回転させることも可能にします。これにより、機械は1回の操作であらゆる方向から部品にアプローチできます。また、複雑な切削を行う際にオペレーターがCNC部品の位置を変更する必要がなくなり、時間とコストを節約できます。
1.3:CNC旋削:CNC旋削では、CNC部品を旋盤で高速回転させながら材料を削り取ります。円筒形部品の作成によく使用されます。一般的な加工には、直線旋削、テーパー旋削、面取り、溝入れ、切削などがあります。
直線旋削:CNC部品を旋盤上で回転させ、切削工具で一定の直径に成形します。シャフト、ピン、ロッドなどの基本部品の製造に使用されます。
テーパー旋削:CNC部品が高速回転すると、切削工具が部品の直径を長さ方向に徐々に変化させます。これにより、テーパーまたは円錐形状が形成されます。
面削り:この工程では、CNC部品の端面から材料を除去します。これにより、フライス加工面が加工部品に対して完全に垂直になります。多くの場合、追加の加工を行う前の最初のステップとなります。溝入れ:CNC部品の円周に凹状の溝を切削する工程です。例えば、部品にOリングを組み込む必要がある場合などに、この加工が追加されます。
切断またはパーティング // この工程では、切削工具がCNC部品を完全に切断し、2つのセクションに分割します。これにより、1つの材料から複数の部品を製造できます。
第3章:精密CNC機械加工部品はどのように機能するのか?
CNC加工は、形状を削り出す製造プロセスです。コンピュータ制御のセンターと工作機械を用いて、ブランクから材料を削り出し、カスタム設計の部品を作成します。各工程において、CNC部品(加工対象物)は治具または工具で固定されます。これにより、加工工程中に部品が動くのを防ぎます。ほとんどのCNC加工ツールには、様々な工具を保持する回転テーブルが搭載されています。工作機械は、オペレーターによる追加の段取り作業なしに、加工工程中に必要に応じて工具を交換できます。これにより、時間とコストを大幅に節約できます。
CNC加工には、穴あけ、フライス加工、旋削加工の3つの基本的な種類があります。CNC穴あけ:ドリルは、CNC部品に円筒形の穴を開けるために使用されます。通常、これらの穴はネジやその他の留め具用のものです。通常、これらの穴はCNC部品の表面に対して垂直に開けられますが、特殊な工具を使用すれば斜めに穴を開けることもできます。その他の一般的な穴あけ加工には、以下のものがあります。• 皿穴あけ:このタイプの穴あけでは、段付きの穴が開けられ、ボルトやネジの頭が加工対象物の表面と面一になります。
• 皿穴加工:皿穴加工は座ぐり加工に似ていますが、段付き穴ではなくテーパー穴を作成します。これにより、ファスナーがCNC部品の表面と面一に収まります。
•リーマ加工:リーマ加工は、下穴の精度と滑らかさを向上させる加工です。CNC工作機械は、航空宇宙産業や自動車産業で求められる厳しい公差と高品質な表面仕上げを実現できます。
• タッピング:この作業では、あらかじめ開けられた穴にめねじを作成します。これにより、ボルトやネジを部品に固定することができます。
2 CNCフライス加工:この加工方法では、CNCを用いて回転する切削工具を制御します。CNC部品から材料を削り取り、完成品を作成します。フライス盤は複数の角度で切削し、複数の軸に沿って移動することができます。
• 3 軸フライス加工:このタイプのフライス盤は、CNC 部品を固定したまま、X、Y、Z 軸に沿って部品の 3 つの表面を切削できます。
• 4軸フライス加工:このタイプのフライス盤は、3つの直線軸(X、Y、Z)に沿って切削できます。さらにA軸が追加され、CNC部品をX軸を中心に回転させることができます。これにより、3軸フライス加工では不可能な複雑で精密な形状を切削できます。
• 5軸フライス加工:5軸フライス加工機は、CNC部品をY軸を中心に回転させることができます。これにより、機械は1回の操作であらゆる方向から部品にアプローチできます。さらに、複雑な切削加工の際にオペレーターがCNC部品の位置を変更する必要がなくなり、時間とコストを節約できます。
3 CNC旋削:CNC旋削は、旋盤上で部品を高速回転させ、材料を切削する加工です。円筒形部品の製造によく用いられます。一般的な加工工程には、直線旋削、テーパー旋削、端面旋削、溝入れ、切削などがあります。
直線旋削:旋盤上で部品を回転させ、刃具を用いて所定の直径に加工します。直線旋削は、シャフト、ピン、ロッドなどの基礎部品の製造に用いられます。
テーパー旋削:部品が高速回転すると、切削工具がCNC部品の直径を徐々に変え、長さに沿って徐々に変化させ、最終的にテーパーまたは円錐を形成します。
正面フライス加工:この加工は、部品の端面から材料を除去するものです。これにより、フライス加工面が部品に対して完全に垂直になります。これは通常、さらなる機械加工の前の最初のステップとなります。
溝入れ加工:部品の円周に溝を切る加工です。例えば、Oリングを部品に組み込む際にこの機能が追加されます。
切断または突切り:この操作では、切削工具がCNC工作機械を2つの部分に完全に分離します。これにより、同じ材料から複数の部品を加工することができます。
第4章:CNC加工の応用
精密CNC加工の用途は非常に広く、幅広い業界で活用されています。CNC加工は、一般的な金属やプラスチックを含む様々な種類の部品の製造に使用されています。
CNC加工は、短い加工時間、効率的な製造、そして使いやすさという点で、試作や少量生産に最適です。CNC加工サービスは、航空宇宙、自動車、消費財、工業、医療、セキュリティ、小型家電、そしてテクノロジーの分野で幅広く利用されています。
航空宇宙:精密CNC加工は、安全性を最優先とし、いかなる誤差も許容しない航空宇宙産業で広く採用されています。航空宇宙用途の部品には、精密な公差が求められます。軽量化は最優先事項です。CNC加工は、アルミニウム、チタン、およびそれらの合金で作られた複雑な部品の製造によく使用されます。
自動車:航空宇宙産業と同様に、自動車産業も
精密で軽量な部品を重視し、安全性も最優先に考えています。CNC加工は試作部品の開発・製造に用いられます。金属はエンジンブロック、トランスミッション、シリンダー、アクスルなどの外装部品に、プラスチックはダッシュボード、メーター、トリムなどの内装部品に加工できます。自動車業界では、すべての部品が仕様を満たしていることを保証するために、厳格な品質基準を設けています。サプライヤーも同様に厳格な品質プロセスを遵守する必要があります。
消費財:CNC加工は、消費財の試作品や生産部品の製造によく使用されます。例としては、家電製品の部品、調理器具、備品、スマートフォンやノートパソコンの筐体などが挙げられます。これらの部品は、強度と軽量性を兼ね備えたアルミニウムから切削加工されることが多いです。
医療:CNC加工は、その精度と正確性から、医療業界向けの部品製造によく利用されています。例えば、医療処置やリハビリテーションに使用される器具や機器などです。CNC加工部品は、股関節、膝頭、ネジ、ピン、ロッドなどのインプラント部品の製造にも使用されます。CNC加工は、試作から製造まで、製品ライフサイクル全体にわたって活用されています。
技術:CNC加工は、新興技術分野における試作や少量生産によく用いられます。短いターンアラウンドタイムと低コストのセットアップにより、CNC加工は変化の激しいこの業界にとって理想的な製造技術となっています。金型を必要とせず迅速な生産が可能であるため、部品の再設計が容易になります。
産業分野:産業機器は、世界で最も過酷で極限の環境で試練にさらされます。こうした遠隔地で稼働する機械には、耐久性の高い部品が不可欠です。CNC加工は、極度の温度、腐食性環境、そして繰り返しの衝撃に耐えられる部品の製造に用いられます。
第5章:CNC加工時に考慮すべき要素
保持治具:CNC部品の形状によって、CNC工作機械内での位置決め方法と必要なセットアップ量が決まります。部品を手動で再配置すると、誤差が生じる可能性が高まります。再配置は精度に影響を与えるだけでなく、プロジェクトコストの増加にもつながります。円形や不規則な形状の部品は、加工前に所定の位置に保持するのが難しい場合があります。
工具の硬度:部品の切削に使用する工具は、加工中に振動することがあります。工具の硬度が高いと、公差が狭まる可能性があります。
CNC部品の剛性:加工中に発生する温度と切削力により、CNC部品が振動し、変形につながる可能性があります。設計仕様書に記載されている高さのある形状の最小肉厚と最大アスペクト比を確保することで、CNC部品の剛性を抑制できます。
工具形状:CNC工作機械は管状で、端部は平らか丸みを帯びています。そのため、CNC加工部品の形状は制限されます。例えば、小さな工具であっても、部品の内側の垂直コーナーには半径が付きます。工具の形状によっては、鋭利な内側コーナーを実現するのが難しい場合があります。鋭利なコーナーを持つ部品が必要な場合は、ワイヤー放電加工(EDM)またはシンカー放電加工(EDM)を使用する必要があるかもしれません。
工具接触:工具がCNC部品の表面に接触できない場合、部品は加工できません。そのため、内部形状を隠す必要がある部品や、最大アンダーカット深さが制限されます。複雑な形状、内部空洞、または深いアンダーカットを持つ部品の場合は、金属3Dプリントをご検討ください。Fathomは、直接金属レーザー焼結(DMLS)技術を用いて高密度金属部品を製造できます。
材料の硬度:材料の硬度はCNC加工において重要な要素です。以下の点に大きな影響を与えます。
簡単に切れる
工具の摩耗
処理速度
完成品の全体的な品質
硬い素材の場合は、摩耗に耐えるために特殊な工具が必要になることがよくあります。
この種の加工には、超硬鋼工具ではなく、タングステンカーバイド工具やダイヤモンド工具の使用が必要になる場合があります。不適切な加工技術は、工具の過熱や摩耗につながり、表面品質の低下につながる可能性があります。
硬くて加工が難しい金属や合金で作られた部品が必要な場合は、製造パートナーがそれらを扱う専門知識を持っていることを確認してください。
第6章:CNC加工で何ができるのか?
ラピッドプロトタイピング:CNC加工部品は数時間でCNC加工できるため、部品設計の評価が容易になり、プロジェクトの市場投入までの時間を短縮できます。お客様は最新のCAD図面を生成するだけで済みます。それをCNC工作機械を駆動するために必要なコードに変換します。
細部の精密加工と厳しい公差:この工程で使用される工作機械はコンピュータ制御されているため、高い精度と再現性で大量の部品を生産できます。優れた精度と再現性 // CNC加工は、厳しい公差を持つ複雑な部品を生産するために使用できます。これは、航空宇宙、防衛、自動車などの高性能産業にとって非常に重要です。
幅広い材料選択:CNC加工は、耐久性の高いプラスチックから高強度・軽量の金属まで、様々な材料の加工に使用できます。お客様のご要望に合わせて、様々な仕上げを施すことができます。
設計変更が簡単:部品設計の更新は、CADファイルを修正し、CNC工作機械を駆動するための新しいコードを生成するだけです。追加のツールや準備は必要ありません。更新後すぐに新しいバージョンの部品の加工を開始できます。
第7章:CNC加工のメリットとデメリット
アドバンテージ :
CNC加工は精密な仕様の部品を製造可能:CNC加工は、射出成形や積層造形よりも高精度で厳しい公差を実現し、複雑な部品から単純な部品まで、幅広い部品を製造できます。これにより、CNC部品の組み立てが容易になります。部品の形状を正確に位置合わせできるため、より確実にフィットします。これにより、時間と廃棄物を削減できます。
複雑な形状を製作する能力:CNC加工プロセスと切削工具は、非常に高い精度と再現性で、多種多様な複雑な形状を製作できます。CNC工作機械は非常に精密であるため、想像できるあらゆるサイズと形状の部品を製作できます。
試作部品に最適:CNC加工は、部品のCAD図面データに基づいて行われます。数時間で正確な試作部品を製作できます。また、最終設計の反復作業にも活用でき、部品の生産開始までの期間を短縮できます。
材料の選択: CNC 加工サービスは、さまざまな種類の金属や合金、プラスチック、フェノール樹脂、硬質フォームなど、さまざまな材料でご利用いただけます。
生産速度:自動化されたCNCマシンは、必要に応じて24時間稼働し、人間の介入を必要としません。つまり、より多くの労力を必要とする他の製造方法よりも速く部品を生産できます。
廃棄物の削減:手作業による機械加工では、正確な部品が完成するまで試行錯誤が必要になることがよくありますが、自動化されたCNC工作機械では、毎回同じ方法で部品を製造します。これにより、材料の廃棄物を削減できます。
手頃な価格:CNC加工は高度に自動化できるため、大量の部品を生産するために必要な労働力が少なく、驚くほど手頃な価格の製造技術となっています。
デメリット
セットアップ時間:CNCプログラムの設定とCNCマシンの操作には、専門知識とトレーニングが必要です。加工中に部品をしっかりと固定するために、専用の治具や治具が必要になる場合が多くあります。
設計上の制限:有機的な形状や不規則な形状は、CNC加工では製造が難しい場合があります。また、少量の部品しか製造しない場合は、CNC加工は費用対効果が低く、製造コストと初期コストが比較的高くなります。
部品サイズの制限:大きな部品は、切断精度に限界が生じる場合があります。これは、部品の重量によって材料に圧力がかかり、変形を引き起こす可能性があるためです。また、保持装置で部品をしっかりと固定することが難しい場合もあります。
オペレーターのミス:CNC加工は自動化されていますが、ジョブを設定するオペレーターのスキルと問題解決能力に大きく依存します。必要な部品の製造経験を持つ製造パートナーを見つけてください。
部品形状の制限:CNC加工では、部品内部にキャビティやコンフォーマル冷却チャネルを作成することはできません。これは、部品内部に工具を挿入できないためです。また、内面の仕上げも問題となる場合があります。
第8章:CNC材料の選択
適切なCNC加工材料の選択は、あらゆる加工プロジェクトにおいて最も重要な決定事項の一つです。切削工具下での材料の挙動と、材料特性が最終結果に及ぼす影響を深く理解する必要があります。材料は、その成形の容易さと効率性を決定づけるものであり、強度、硬度、熱伝導率など、CNC加工における主要な材料特性は、プロジェクト全体の成功に不可欠です。
CNC加工における材料選択は多岐にわたります。金属、プラスチック、複合材など、様々な種類があり、それぞれに独自の利点と課題があります。しかし、加工技術を理解すれば、これらの材料の選択は容易になります。加工技術とは、切削、穴あけ、成形などの加工プロセスに対する材料の応答性を指し、材料特性は材料の種類によって大きく異なります。適切な加工技術を持つ材料を選択することで、生産プロセスを合理化し、工具寿命を延ばし、最終製品の品質を向上させることができます。CNC加工における主要な材料特性には、強度、柔軟性、硬度、熱伝導率、耐食性などがあり、これらはすべてプロジェクトの状況に応じて慎重に評価する必要があります。例えば、鋼鉄やチタンなどの金属は高い引張強度で高く評価されており、大きな応力に耐えなければならない構造部品に最適です。一方、プラスチックは軽量で耐食性に優れているため、軽量性と環境性能が重視される用途に最適です。熱伝導率も材料選択において重要な役割を果たし、特に熱が発生する加工プロセスにおいては重要です。銅などの熱伝導率の高い材料は、熱を効果的に放散するため、過熱のリスクが低減し、工具寿命を延ばすことができます。一方、熱伝導率の低い材料は、耐熱性が求められる用途に適している場合があります。硬度も加工性能に大きく影響する要因の一つです。一般的に、硬度の高い材料は耐摩耗性と耐久性に優れていますが、切削抵抗が大きくなり、加工速度が遅くなるため、生産時間とコストが増加する可能性があります。耐食性も同様に重要であり、特に過酷な環境や反応性の高い環境にさらされるプロジェクトでは重要です。錆や腐食に強いステンレス鋼などの材料は、湿気や化学物質に長期間さらされる部品の製造によく使用されます。これらの材料特性の相互作用は、CNC加工プロジェクトの全体的な性能、コスト、効率に影響を与える可能性があります。
機械加工用金属の選定に関するヒントとアドバイス 金属はCNC加工で最も一般的に使用される材料の一つであり、その強度、耐久性、汎用性から高い評価を得ています。しかし、適切な金属を選択するには、プロジェクトの具体的なニーズを慎重に検討する必要があります。金属にはそれぞれ独自の加工特性があり、生産効率、工具の摩耗、最終製品の品質に影響を与えます。アルミニウムや真鍮などの軟質金属は優れた加工性で知られており、高精度と迅速な生産時間を必要とするプロジェクトに最適です。アルミニウムは軽量で加工しやすいため、航空宇宙および自動車用途に最適です。真鍮は優れた耐機械性と耐腐食性を備えているため、配管部品や電気部品によく使用されます。一方、ステンレス鋼やチタンなどの硬質金属は比類のない強度と耐久性を備えていますが、加工はより困難です。これらの材料は、工具の摩耗を防ぎ精度を確保するために、特殊な切削工具、低い加工速度、高度な技術を必要とすることがよくあります。銅などの金属は放熱性に優れているため、温度管理が必要な用途に最適です。ただし、熱伝導率が高いため、機械加工時に問題が発生する可能性があり、慎重なツールの選択とプロセス制御が必要になります。
最終的に、適切なCNC加工用金属を選択するには、これらの要素とプロジェクトのニーズをバランスよく考慮する必要があります。材料の特性、加工方法、潜在的な課題を理解することで、生産プロセスを最適化し、コストを削減し、優れた結果を得ることができます。つまり、適切なCNC加工材料の選択は非常に重要であり、プロジェクトの効率、品質、費用対効果に直接影響します。加工方法を検討し、CNCアプリケーションに適した材料特性を評価し、加工用金属を慎重に選択することで、プロジェクトの成功への道筋をつけることができます。金属、プラスチック、複合材のいずれの加工においても、これらの要素を理解することで、精度、性能、耐久性を確保できます。高度な加工ソリューションについては、PMTはESPRIT CAMソフトウェアと専門家によるトレーニングを提供し、お客様がCNC加工の複雑さに自信を持って取り組めるよう支援します。

第9章:仕上げオプション
後処理は、部品間の外観を均一にする簡単な方法です。一部のCNC工作機械では、製造後に部品に目に見える工具痕が残る場合があります。工具痕は、材質やCNC加工方法によって、わずかなものから目立つものまで様々です。後処理は、プラスチック部品と金属部品の両方にご利用いただけます。工具痕を除去するビーズブラストや、希望の色を実現するための塗装などが含まれます。
標準機械仕上げ
転落した
ビーズブラスト(砂またはガラス)
磨き上げられた
陽極酸化処理
化学フィルム
不動態化
粉体塗装
電解研磨
無電解ニッケルめっき
銀メッキ
金メッキ
絵画
プラスチックの仕上げ //
標準機械仕上げ
炎または蒸気研磨(アクリルのみ)
粉体塗装
転落した
絵画
第 10 章:カスタム CNC 加工サービスに当社を選ぶ理由
迅速かつ信頼性の高い配送
短納期部品で部品設計を迅速に統合し、製品開発を加速します。当社の自動設計解析機能は、設計が製造現場に送られる前に、加工が困難な特徴を特定し、製品開発サイクルの後半におけるコストのかかる手戻りを回避します。
製造分析とオンライン見積もり
3D CAD ファイルをアップロードして見積りを依頼すると、部品の形状を分析して、高くて薄い壁や、ねじ切りできない穴など、機械加工が難しい可能性のある特徴を特定します。
迅速な生産とサポート
信頼できる17の経験豊富なメーカーと、リーズナブルな価格で提携しています。また、いつでもお電話またはメールでビデオ会議をご利用いただけ、部品のご注文、設計フィードバック、材料のご提案、その他ご質問への回答など、サポートさせていただきます。
無限の容量
オンデマンドのリリーフと無限の製造能力により、部品の待ち時間によるダウンタイムをなくし、社内の機械加工を保護します。
材料の選択
当社では、様々な部品用途や業界に適した20種類以上のエンジニアリンググレードのプラスチックおよび金属材料を在庫しています。ABS、ポリカーボネート、ナイロン、PEEKなどのプラスチックから、アルミニウム、ステンレス鋼、プラチナ、銅まで、幅広い材料を取り揃えています。
高度な機能
弊社のワークショップネットワークを通じて、陽極酸化処理、より厳しい公差、そして大量購入オプションをご利用いただけます。めっき(黒色酸化物、ニッケル)、陽極酸化処理(タイプII、タイプIII)、クロメートコーティングを大量生産に対応。公差は±0.001インチ(0.020mm)まで対応。また、コスト効率の高い機械加工部品を大量生産することで、単価を下げることができます。
