CNC 加工またはコンピューター数値制御は、より高速で効率的な製造戦略として浮上しています。 この方法では、ソフトウェア制御のフライス盤、旋盤盤、または EDM 機械を使用して必要な部品を作成し、ワークピースから材料の層を除去します。 一方、手動機械加工は、経験豊富なまたは高度な訓練を受けた機械工が手作業で操作する必要があります。 CNC 加工と手動加工を究極的に比較すると、CNC 加工の利点は明らかに無限であることがわかります。
ただし、プロトタイピング部品の製造に手動の機械加工ツールを使用しているメーカーもあります。 特に、手動機械加工は、業界および少量のラピッドプロトタイプにおいて重要な位置を占めています。
製造技術を適切に選択することがプロジェクトの成功につながります。 ビジネスにどの方法を使用するかを選択している場合は、カスタム プロトタイプと最終用途の生産部品に最適な選択を行うのに役立つ、CNC 加工と手動加工の詳細な比較をここに示します。
CNC と手動機械加工の原理
CNC と手動機械加工を比較するには、その動作原理を学ぶことから始めます。
CNC 加工原理
自動 CNC 加工には、切断および工具の指示が記載されたデジタル ファイルが必要です。 したがって、CNC 機械プロセスでは、機械加工部品を製造するためにさまざまなツールが必要であり、エンジニアや機械工は、CNC 機械と接続するためのデジタル ツール ライブラリを構築します。
これらの機械は、デジタル指示を適用することで自動的に動作し、設計を開始できます。 CADソフトウェア (コンピューター支援設計)。 ソフトウェアによって作成された 3D モデルによって、最終部品に必要な特性と寸法が決まります。
一部のソフトウェアにはCAD-CAMパッケージがバンドルされているため、同じプログラムで制作を続けることができます。 また、CAD と CAM ソフトウェアの両方が同じ製品ファミリーを製造している場合は、ファイルを変換する必要はありません。 それ以外の場合は、CAD ファイルをインポートする必要があります。
手動加工の原理
手動機械は、バンドソー、ボール盤、グラインダー、エンドミル、旋盤などの従来の機械を含め、手動で制御されます。 これらの手動機械を使用すると、機械工はさまざまな目的に合わせて膨大な数の試作品を作成できます。 ただし、自動化またはコンピューターによって制御される CNC 加工と比較して、手動加工は、どの機能を実行するにもより多くの時間と注意を要します。
CNC 加工と手動加工の利点は何ですか?
それぞれの利点を理解することで、手動加工と CNC 加工を比較対照することもできます。
CNC加工のメリット
主な利点のいくつかは、 CNC機械加工サービス 以下の通り：
1. 汎用性と一貫性
CNC 加工の顕著な特徴の XNUMX つは、その多用途性と精度です。 精密な部品製造、収益性の高い生産、効率性、一貫した切断により、さまざまな業界で CNC 機械加工が部品やコンポーネントの製造に使用されています。 また、CNC 機械とテクノロジーを使用すると、幅広いカスタム金属を製造することもできます。 CNC 機械加工は、材料の切断や大型部品の生産に使用されます。 熟練したエンジニアが複数の CNC マシンを簡単に操作できます。
2. 信頼性と効率性
CNC 加工はコンピューターによって制御されており、このプロセスには人的ミスが発生する可能性はありません。 コンピューター操作により、CNC 加工は手動加工よりも信頼性が高く、高速な方法になります。 つまり、CNC 加工の方が精度が高く、製造時間が短縮されます。
3. 人的労力の削減とメンテナンスの必要性の軽減
CNC マシンは、製造プロセスに多数の経験豊富なオペレーターを必要としません。 つまり、XNUMX 人の熟練した機械工だけが生産タスクを実行できます。 また、CNC マシンは XNUMX 日中稼働しますが、手動マシンよりもメンテナンスや手入れが少なくて済みます。 時々メンテナンスが必要なだけです。
4. デザインの統一性と安全性
CNC の利点の XNUMX つは、一部のコンポーネントの寸法とプログラミングが同じであるため、同じ設計を繰り返し製造できることです。 つまり、労力や料金を増やすことなく利益を増やす方法です。 さらに、CNC マシンを安全に操作できます。 オペレーターは機械から遠く離れており、CNC 加工に物理的に接続されていません。
手作業による機械加工の利点
CNC 機械加工には精密機械加工部品を製造するための最先端の設備がありますが、手作業による機械加工にも価値があります。 ここでは手動加工のメリットを紹介します。
1. 少量生産のためコストが安くなる
手動機械加工を使用してプラスチック部品や金属部品を製造し、同じ目的を達成することもできます。 小規模な制作プロジェクトや低予算の運用ではコストがかからないことがわかります。
2. 金属形状に適した選択
手動機械では、製造手順を完了するためにより多くのツールとより多くの時間が必要になります。 したがって、このプロセスは小規模な作業や部品の製造に使用できます。 従来の手動機械加工方法は、他の方法よりもコストが低いことが判明しているため、単純な金属形状に推奨されます。
プロトタイピングにおける CNC マシンの利点
ここでは、CNC 加工と手動加工を評価する際に説明する XNUMX つの CNC マシンについて説明します。
CNCミルマシン
CNCフライス盤 複雑な部品の製造に使用される普遍的な方法です。 回転する円筒形ツールを利用して固体ブロックから材料を除去し、カスタム設計の部品を実現します。 また、CNC ミルの切削ツールは、複数の軸に沿って移動して部品をフライス加工し、X、Y、Z 方向に回転する機能を備えています。 まとめると、CNC フライス盤はさまざまな業界の高品質かつ高精度の製造に最適です。
CNC フライス盤は特定のコマンドを変換して数値コントローラーによって動きを自動的に制御できますが、手動フライス盤にはその機能がありません。 手動フライスを使用すると、最終的に誤差が大きい部品が得られる場合があります。 さらに、手動フライス盤は人間の支援と取り付けが必要であり、材料を分解するときに時間がかかります。
CNC旋盤
CNC 旋盤は主に、正確な設計指示に基づいて部品を製造するために動作します。 旋盤では、材料をクランプし、スピンドルで回転させて金属加工、溶射、木工旋盤などに使用されます。 の CNC旋盤 円筒形、円錐形、または平面の表面形状も作成できます。 さらに、機械加工された製品の表面粗さ、弱い抵抗、面取りの特徴、および視覚的特性が変化する可能性があります。
CNC 旋盤は人的ミスの可能性を減らし、正確な円形の生産を増やします。 手動旋盤では、手動で機械を切り替える必要があるプロトタイピングのみを開発できます。 手動旋盤でも慎重に切削すれば高精度を実現できますが、このプロセスにはより多くの時間と注意がかかります。 手動旋盤と CNC 旋盤を比較すると、CNC 旋盤の方がプロセスがより速く、より正確になります。
EDM（放電加工機）
放電加工機の製造 熱エネルギーを利用して被削材を除去する方法です。 機械工はプロセス中に機械的な力を加える必要がありません。 EDM は切削工具を使用してその機能を処理し、主に複雑な部品の製造と成形に適用されます。 また、手動機械やフライス盤では製造できない部品の製造も可能です。
EDM は手作業による加工よりも最適かつ効率的な方法であることが証明されています。 この技術により、放電加工機を使用してより正確で高品質の部品を製造できます。 このプロセスの全体的な利点により、高価な価格がある程度軽減されます。
CNC 加工と手動加工のコストの違いは何ですか?
このパートでは、CNC 加工と手動加工のコストの違いを示します。主なコストの違いは次のとおりです。
1. 手作業による機械加工よりも総コストが低い
スクラップ率、人件費、メンテナンス料金、部品全体の生産など、多くの要因が機械加工プロセスのコストに影響します。 CNC と手動の比較を詳細にまとめた後、CNC 加工の全体的なコストが手動加工よりも低いことがわかるかもしれません。
2. スクラップの少なさとメンテナンスの問題
CNC 加工プロセスはより正確で精密であり、生産ごとに手動で加工するよりも削れ率が低くなります。 人件費とメンテナンスの要件は手作業の方が多く、よりコストがかかり、制限がかかります。
3. 産業界での需要の増加
手作業による機械加工の廃棄率、人件費、メンテナンスの増加により、この方法はコストが高くなります。 高精度の部品と低い削れ率により、世界中で CNC 機械加工部品の需要が増加しています。
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CNC加工の応用例
CNC 加工を使用する主な産業には次のようなものがあります。
1。 家電
電子機器メーカーは、CNC 加工を使用してハウジング、固定具、PCB、および治具を製造することがよくあります。 エレクトロニクス産業。 最も有名な市場は携帯電話とマイクです。
2.自動車産業
自動車産業 CNC マシンを使用して、ワンオフのカスタム パーツやプロトタイピングを行っています。 同社は、ギアボックス、車軸、バルブ、ガスゲージやダッシュボードパネルなどの金属やプラスチックの押し出し製造部品を使用した円筒形ブロックを製造しています。 このプロセスには最小部品数量は必要ありません。
3. 石油・ガス産業
石油およびガス産業では、CNC フライス盤を使用してロッド、ピン、ピストンを製造しています。 この業界では、厳しい公差と精密な機械加工部品が必要とされているため、CNC 機械加工はそのような部品を製造するのに最適な方法です。
4。 医療産業
医療業界では、妥協のない部品品質、複雑な表面、高精度が求められます。 したがって、CNC 加工は、 医療産業。 医療業界では、X 線モニター、手術器具、MPI スキャナーなどの複雑な医療機器が必要です。
まとめ
CNC 加工と手動加工を単純に比較します。 CNC 加工で得られる結果を手動加工で得られると期待するのは不合理です。
CAD および CAM ソフトウェアによって制御される正確、精密、安全な CNC 加工は、効率性と優れた生産を低価格で実現し、最も重要なことに、手動加工よりも安全対策が提供されます。
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よくあるご質問
手動旋盤と CNC 加工の主な違いは、精度と所要時間です。 手動旋盤では慎重に切削することで高精度を得ることができますが、CNC 加工では極めて高い精度と正確な部品をより少ない時間と価格で提供します。 手動旋盤では加工に多くの経験が必要ですが、CNC旋盤では経験がなくても複雑な加工を操作して行うことができます。
CNC 加工には多くの利点がありますが、この技術には欠点もあります。 CNC マシンは実際には手動マシンよりも高価ですが、現在では CNC 加工の実行に関連する価格が徐々に下がってきています。 また、CNC 加工の操作に特別なスキルや知識は必要ありません。 それは、スキルや経験豊富な人材を失うことを意味します。 CNC 加工に必要な労働力も少なくなるため、エンジニアリング分野の失業や衰退の原因となる可能性があります。
手動機械は触ったり手を動かしたりして操作しなければなりません。 手動の機械を操作する方が危険かもしれません。 それに対して、CNC マシンは自動で動作するため、物理的に扱う必要はありません。 彼らは作業者から遠く離れており、作業プロセスは安全な部屋または安全なドアの後ろで完了します。 したがって、CNC 加工は手動加工よりも安全で効果的な方法であることが証明されています。
