3軸立形フライス盤とは何ですか?

3- 軸垂直フライス盤は、3 つの直線軸 - X、Y、Z に沿って切削工具を移動させる CNC 工作機械です。一方、スピンドルは工具を垂直に保持し、ワークピースは水平テーブルにクランプされたままになります。回転カッターをこれら 3 方向に沿って金属に打ち込み、平面、スロット、ポケット、ドリル穴を切断します。

コインバトール、ホーチミン市、またはイズミールのほぼすべての金型製造現場に足を踏み入れると、セルの中央に同じ機械が置かれているのが目に入るでしょう。垂直スピンドルが真っ直ぐ下を向いており、万力がテーブルにボルトで固定されており、オペレーターが Z 軸を見ながら 12 mm のエンドミルを P20 鋼のブロックに差し込んでいます。-その機械はジョブショップの世界の主力製品です。それは最も誤解されていることでもあります。

ほとんどの購入者が間違える部分は次のとおりです。彼らは、「3-軸」とは、角度を付けたり、回転したり、インデックスを付けたりしない固定スピンドルを備えたローエンドの機械を意味すると想定しています。-その仮定は、彼らにお金か能力のどちらかを犠牲にします。軸数からは、スピンドルの品質、剛性、制御分解能については何もわかりません。この 3 つは、実際に部品が正常に製造されるか、不良品が製造されるかを決定する 3 つの要素です。

それでは、検索の背後にある本当の質問に答えてみましょう。3 軸垂直ミルは実際に何をするのか、どこで勝ち、どこで負けるのか、そして、間違ったビルドを説明されずに仕様書を読むにはどうすればよいでしょうか。

3 軸立形フライス盤の目的

垂直の紡錘の向きが特徴です。ツールは上から降下し、テーブルはワークを X と Y に移動し、Z 軸は深さを制御します。この形状により、4 つのジョブ タイプが自然かつ効率的になります。

· 平面フライス加工- フェースミルはブロックの上部をスイープして基準面を作成します。この形状により、切削力がコラムに真っすぐに押し込まれるため、機械の剛性が向上します。

· ミゾ加工とキー溝加工- エンドミルがプランジして 1 つの軸に沿って移動し、真っ直ぐなスロットを開きます。閉ループ Z 制御は、手動クイルなしで深さを再現可能な許容範囲内に保持します。

· ポケットおよびキャビティフライス加工- 輪郭のあるポケットは大きなカッターで荒削りされ、小さなカッターで仕上げられます。コントローラーは 2 つの軸でポケット壁を補間し、Z は制御されたレイヤーでステップダウンします。

· 穴あけ、ボーリング、タップ加工- 工具長オフセットに基づいて、スポット ドリル、ツイスト ドリル、タップを順番に実行します。-そのため、穴の位置はテーブルによって一度設定され、手作業でマークされることはありません。-

モールド ベース、ギアボックス ハウジング、バルブ ボディ、または固定具プレートの場合、これら 4 つの操作で部品の大部分がカバーされます。マシンはそれらを 4 つのセットアップではなく 1 つのセットアップで処理します。

軸数より主軸と構造が重要な理由

工具室のエンジニアに、一日中 ±0.02 mm を維持する機械と昼休みまでに変動する機械の違いを尋ねると、その答えは決して「軸の数」ではありません。それは構造的なループとスピンドルです。

リブの多い鋳鉄ベース上に構築された立形マシニング センターは、振動がカッターに到達する前に振動を減衰します。{0}完成したベッドを外部から購入するのではなく、- を加工する前に独自の鋳物を流し込み、熟成させたメーカーは、最初の操作からその減衰を制御します。プロセスは重要です。鋳鉄、内部応力を緩和するための時効処理、ガイドウェイの機械加工、滑り面の手作業による研磨、その後の組み立てです。-エージングステップをスキップすると、顧客がベッドを設置した後にベッドが移動し、生産開始から 3 か月で深穴のテーパーとして現れます。

スピンドル速度によって、どの材料が実用的であるかが決まります。

ベルト駆動スピンドル、6,000～8,000 rpm- 強力な低速トルク。-鋼、鋳鉄、重荒加工に最適です。

ダイレクトドライブ スピンドル、10,000～12,000 rpm- 工具交換が速くなり、アルミニウム、真鍮、仕上げパスに適しています。

高速スピンドル、15,000 rpm 以上- ラジアル荷重が小さく、グラファイト電極や硬化材料の精密仕上げに適しています。

正しい選択は、仕様書が正しいかどうかではなく、主要なワーク材質に依存します。主に鋼材を扱う工場では、使用するには十分な負荷がかからない 15,000 rpm のスピンドルからは何も得られません。

3- 軸フライスが勝てる場所とそうでない場所

一方向からアクセスできる機能を備えた部品には、3- 軸機械が最適です。角柱部品 - ブロック、プレート、上面を備えたハウジング - -がこのカテゴリに分類されます。セットアップは迅速で、プログラミングは簡単で、機械は長期の生産期間にわたって許容範囲内に保持しやすくなっています。

限界はアンダーカット形状です。 3- 軸機械は、オペレータがクランプを解除して部品を再固定して 2 番目のセットアップを行わなければ、フィーチャーの裏側に到達することはできません。-セットアップを追加するたびに位置エラーが発生し、労力が追加され、厳しい公差が見逃される可能性が高くなります。図面に角度のある穴、輪郭のあるサイドポケット、または複合表面がある場合は、4 軸回転テーブルか 5 軸加工機が必要になります。あるいは、複数のセットアップを受け入れてそれらを中心に公差スタックを計画する必要があります。それはマーケティング上の決定ではなく、実際の製造上の決定です。そして、率直に答えないサプライヤーは、実際に部品を稼働させたことのないサプライヤーです。

実際的なルール: 1 つの面のリーチがパーツのフィーチャーの 80% 以上をカバーする場合は、3 軸のままにし、オペレーターが 2 番目の操作で残りを完了できるようにします。カバー範囲が半分未満の場合は、5 軸加工機の価格を設定する前に回転テーブルの価格を設定します。

購入前にスペックシートで確認すべきこと

同じ部品の 3 つの見積もりを比較した購入者は、安い機械には理由があって安いことに気づくことがよくあります。次のスペックシートのポイントは、実稼働用に構築されたマシンとパンフレット用に構築されたマシンを区別します。-

· 位置決め精度と再現性。テスト規格に名前が付けられています。規格のない数値は仕様ではなく主張です。規定された測定方法を探し、できればマシンごとに発行される精度レポートを探してください。

· 鋳鉄源と時効処理。--文書化された応力除去サイクルを備えた社内鋳造品-は、すでに機械加工されて到着する外注のベッドよりも形状を長く保持します。

· ガイドウェイの種類とスクレーピング。手-で削られたボックスウェイは振動に耐え、重い荷物を運ぶことができます。リニア ローラー ガイドはより高速に動作しますが、断続的な切断にはあまり寛容ではありません。

· コントローラーと軸-がブランドを推進します。この制御により、プログラミングの容易さとスペアパーツの入手可能性が決まります。{0}} 2 シフトで稼働するマシンでは、広くサービスされている制御が独自の制御を上回ります。

· ツールチェンジャーの容量と交換時間。生産の場合、16- または 24 個の工具マガジンを使用すると、わずかに高速なスピンドルよりも非切削時間を短縮できます。

· 電気キャビネットの密閉。湿気の多い気候や海岸沿いの気候に海上輸送される機械の場合、キャビネットの防湿および防{{1}{1}防曇-処理により、2 か月目に機械が停止する基板の故障が防止されます。

独自の精度レポートを発行し、第三者による再検査を許可している工場は、パンフレットでは伝えられないことを伝えています。{0}

これらの機械が業界全体でどのように使用されているか

同じ 3 軸立型ミルは、製造される部品がほぼすべての製品に必要な部品であるため、さまざまな業界で使用されています。

· 金型ショップ- は EDM 仕上げ前にキャビティ ブロック、スライダー、電極ブランクをフライス加工します。

· 自動車部品製造- 組立ライン用のブラケット、ハウジング、治具プレートの加工。

· 一般機械・ハードウェア- シャフトやプレートのキー溝、スロット、ドリル パターンの切断。

· 工学部および専門学校- は G コードと、その動きが教科書の座標系に直接マッピングされるマシンのセットアップを教えます。-

共通のスレッドは、平面と上部のアクセス可能な機能によって定義されるパーツです。{0}}これはまさに 3 軸加工機が最もよく処理できる形状です。そのため、3 軸加工機がほとんどの工場で最初の CNC ミルであり、ほとんどのセルで最も稼働率の高い機械であり続けています。