アルミニウム合金は、高強度と重量の比率、良好な腐食抵抗、熱伝導率などの優れた特性により、さまざまな産業で広く使用されています。 CNC（コンピューター数値制御）加工は、アルミニウム合金部品を製造するための一般的な方法であり、2つの主要なCNC加工プロセスがフライスとターニングです。 CNC加工アルミニウム合金の信頼できるサプライヤーとして、これら2つのプロセスの違いに関するいくつかの洞察を共有したいと思います。
1。基本原則
CNCミリング
CNCミリングは、回転する切削工具を使用して、ワークから材料を除去するために使用される減算的な製造プロセスです。切削工具は、複数の軸（通常は3〜5軸）に沿って移動し、アルミニウム合金ワークの表面に複雑な形状、穴、スロット、輪郭を作成します。ワークピースは静止したままですが、プログラムされた命令に従って、切削工具は異なる方向に移動します。たとえば、カスタム設計金型など、詳細な3D形状の部品を作成する場合、CNCミリングは必要な機能を正確に切り開くことができます。
CNCターニング
CNCターニングでは、ワークピースは高速で回転し、単一のポイント切削工具は回転の軸に沿って直線的に移動したり、ラジアルにワークピースに移動したりします。このプロセスは、主に円筒形または円錐部分を作成するために使用されます。たとえば、シャフト、ボルト、ピンは、CNCターニングを通じて一般的に生成されます。切削工具は、回転ワークの外径から材料を除去して、望ましい寸法と表面仕上げを実現します。
2。幾何学的機能
形状の複雑さ
CNCミリングは、複雑なジオメトリを作成する柔軟性を高めます。不規則な形状、ポケット、アンダーカットの部品を生成できます。たとえば、複数の曲線と角度を備えた複雑な設計を必要とする航空宇宙コンポーネントは、CNCミリングを使用して効果的に製造できます。マルチ軸フライス加工マシンを使用すると、単独で回転することで達成するのが非常に困難または不可能な非常に複雑な3Dモデルを作成することができます。
一方、CNCターニングは、回転対称性のある部分を生成するのに適しています。ワークピースの長さに沿って直径とテーパーにいくつかのバリエーションを作成できますが、全体の形状は部品を回転させることで生成できるものに制限されます。たとえば、段階的な直径またはテーパー端を備えた単純な円筒形の部分は、回転することで簡単に生成できます。
表面の特徴
CNCミリングは、平らな表面、傾斜面、湾曲した表面など、幅広い表面特徴を作成できます。また、高精度のあるテキスト、ロゴ、小さな穴などの細かい詳細を作成することもできます。これにより、審美的に心地よい仕上げや機能的な表面の特徴が必要な部品に最適です。たとえば、電子機器のハウジングには、滑らかな平らな表面と、CNCミリングを通じて実現できるボタンとコネクタ用の正確に機械加工された穴が必要になることがよくあります。
CNCターニングは、滑らかな円筒表面を作成するのに最適です。回転中のワークピースの回転運動は、部品の長さに沿って一貫した表面仕上げになります。ただし、回転した部分に非円形の表面機能を作成することは、より困難です。たとえば、円筒形の部分に平らな表面またはスロットを追加すると、回転後に追加の操作が必要になる場合があります。
3。材料除去率
CNCミリング
CNCミリングの材料除去率は、切削工具の直径、紡錘体速度、飼料速度、切断深さなど、いくつかの要因に依存します。一般的に、製粉は、特に大きな直径のエンドミルと高速加工戦略を使用する場合、短時間で比較的大量の材料を除去できます。ただし、多くの小さな機能で複雑な形状を加工すると、頻繁なツールの変化と切削工具の正確な動きが必要なため、材料除去率が低下する場合があります。
CNCターニング
CNCターニングでは、材料除去速度は、主に切断速度、飼料速度、および切断深さによって決定されます。ワークピースは連続的に回転するため、切削工具はワークの長さに沿って連続的な切断を行うことができ、円筒形の部品の材料除去速度が比較的高くなります。ただし、複雑な内部機能を備えた部品または複数の操作を必要とする部品の場合、全体の生産時間が増加する可能性があります。
4。ツール
切削工具
CNC Millingは、エンドミル、ボールミル、フェイスミルなど、さまざまな切削工具を使用しています。各タイプのツールは、粗い、仕上げ、特定の機能の作成など、特定の操作用に設計されています。たとえば、エンドミルは一般的に平らな表面を粉砕してスロットを作成するために使用されますが、ボールミルは湾曲した表面の機械加工に適しています。切削工具の選択は、ワークの材料、必要な表面仕上げ、および部品の複雑さに依存します。
CNCターニングは通常、シングルポイント切削工具を使用します。これらのツールは、回転ワークの外径または端面から材料を除去するように設計されています。レーキ角やクリアランス角などの切削工具のジオメトリは、機械加工された表面の切削性能と品質に影響します。さまざまな種類のシングルポイント切削工具は、ラフ化、仕上げ、スレッディング操作に利用できます。
ツールライフ
CNCミリングのツール寿命は、切断条件、機械加工される材料の種類、およびツール材料によって異なります。一般に、フライス材は、複雑な動きと複数の切断縁により、より多くの摩耗や裂傷を経験する可能性があります。たとえば、硬いアルミニウム合金を粉砕する場合、特に切断パラメーターが最適化されていない場合、エンドミルの切断エッジがより速く摩耗する可能性があります。
CNCターニングでは、シングルポイント切削工具には比較的単純な切断アクションがあり、適切な切断条件下でのツール寿命が長くなる可能性があります。ただし、切削速度が高すぎる場合、または飼料速度が過剰な場合、ツールも急速に摩耗する可能性があります。
5。アプリケーション
CNCミリング
CNCミリングは、航空宇宙、自動車、電子機器などの業界で広く使用されています。航空宇宙産業では、タービンブレード、エンジンケース、構造部品などのコンポーネントの製造に使用されます。これらの部品は、多くの場合、厳格なパフォーマンス要件を満たすために高精度と複雑な形状を必要とします。自動車業界では、CNCミリングがエンジンブロック、トランスミッションコンポーネント、およびカスタム設計部品を生産するために使用されます。エレクトロニクス業界では、印刷回路基板（PCB）の備品、ヒートシンク、およびエンクロージャーの製造に使用されます。
これらのアプリケーションに適したCNC加工アルミニウム部品の詳細については、アクセスできますCNC機械加工されたアルミニウム部品。
CNCターニング
CNCターニングは、円筒形の部品が必要な業界で一般的に使用されます。機械産業では、シャフト、ベアリング、ギアを生産するために使用されます。配管および自動車産業では、ボルト、ナッツ、継手の製造に使用されています。さらに、CNCターニングは、その高効率と再現性のため、質量 - 単純な円筒部分の生産によく使用されます。
あなたが次のような特定のタイプのコンポーネントに興味がある場合線形rallシステムスライドブロックアセンブリ、粉砕プロセスとターニングプロセスの両方を含む場合があります。カスタムメイドソリューションはあなたのニーズを満たすことができます。
6。コストに関する考慮事項
セットアップコスト
CNCミリングは一般に、CNCターニングと比較してセットアップコストが高くなります。これは、ミリングマシンがより複雑なツールのセットアップとプログラミングを必要とすることが多いためです。多軸フライス材の場合、セットアッププロセスは時間になる可能性があります - 熟練したオペレーターが必要です。さらに、特に複雑なジオメトリを作成するために使用される特殊なツールでは、フリーミング用の切削工具のコストが比較的高くなる可能性があります。
CNCターニングのセットアップコストは比較的低くなっています。ターニングマシンのセットアップには、主にワークピースと切削工具の取り付けが含まれます。これはより簡単なプロセスです。ターン操作のプログラミングも一般的に複雑ではなく、セットアップ時間とコストが低くなります。
生産コスト
小規模な生産の場合、セットアップコストが高いため、CNCミリングのパーツコストが高くなる可能性があります。ただし、複雑な部品の大規模な生産の場合、セットアップコストがより多くの部品に広がると、部品あたりのコストを削減できます。
CNCターニングでは、生産コストはバッチサイズに関係なく比較的安定しています。セットアップコストは低く、材料の除去率が高くなるため、ターニングはより多くのコストがかかることがよくあります - 大量の単純な円筒形の部品を生産するのに効果的です。
7。結論
要約すると、アルミニウム合金のCNCフライスとターニングは、基本原則、幾何学的能力、材料除去率、工具、アプリケーション、コストに関して明確な違いがあります。 CNC加工アルミニウム合金のサプライヤーとして、さまざまな産業の独自の要件を理解しており、お客様の特定のニーズに基づいてカスタマイズされたソリューションを提供できます。複雑な幾何学を備えた複雑な部品や、単純な円筒形のコンポーネントを備えた複雑な部品が必要な場合でも、高品質の製品を提供する専門知識と機器があります。
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参照
- Boothroyd、G。、＆Knight、WA（2006）。製造プロセスの基礎。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2013）。製造工学と技術。ピアソン。
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。