CNC加工の複雑さ（異なる機械工具、異なる材料、異なる工具、異なる切削方法、異なるパラメータ設定など）により、CNC加工（加工またはプログラミングのいずれか）で一定のレベルに達するには比較的長い時間がかかります。このガイドは、エンジニアが長期の実際の生産プロセスでCNC加工技術、プロセス、一般的に使用される工具パラメータの選択、加工中の監視などについてまとめた経験の要約であり、参考にすることができます。
Q: 加工プロセスをどのように分割しますか？
A: CNC加工プロセスの分割は、一般的に次の方法に従って行うことができます。
- 工具集中順序付け方法は、使用する工具に応じてプロセスを分割し、同じ工具を使用して部品で完了できるすべての部分を完了します。その後、2番目および3番目の工具を使用して、他の部分を完了します。これにより、工具交換の回数が減り、アイドル時間が短縮され、不必要な位置決め誤差が減少します。
- 部品の加工内容による順序付け 加工内容が多い部品の場合、内部形状、外部形状、曲面または平面などの構造特性に応じて加工部分をいくつかの部分に分割できます。一般的に、平面と位置決め面を先に加工し、その後に穴を加工します。単純な幾何学的形状を先に加工し、その後に複雑な幾何学的形状を加工します。精度の低い部分を先に加工し、その後に高精度が要求される部分を加工します。
- 粗加工と仕上げ加工による順序付け 加工中に変形しやすい部品の場合、粗加工後に発生する可能性のある変形を修正する必要があります。したがって、一般的に、粗加工と仕上げ加工を必要とするすべてのプロセスは分離する必要があります。
要約すると、プロセスを分割する際には、部品の構造と加工性、機械工具の機能、部品のCNC加工内容の量、設置回数、ユニットの生産組織の状況を柔軟に把握する必要があります。また、プロセス集中の原則またはプロセス分散の原則を採用することをお勧めします。実際の状況に応じて決定する必要がありますが、合理的でなければなりません。
Q: 加工順序を配置する際に従うべき原則は何ですか？
A: 加工順序の配置は、部品の構造およびブランクの状態、ならびに位置決めおよびクランプの必要性に基づいて行う必要があります。焦点は、ワークピースの剛性が破壊されないことです。順序は一般的に次の原則に従って行う必要があります。
- 前のプロセスの加工が次のプロセスの位置決めとクランプに影響を与えないようにします。一般的な機械工具の加工プロセスも総合的に考慮する必要があります。
- 内形状および内腔の加工プロセスを先に行い、その後に外形状の加工プロセスを行います。
- 同じ位置決め、クランプ方法、または同じ工具で加工されるプロセスを連続して行うのが最良です。これにより、再位置決め、工具交換、およびプラテンの動きを減らすことができます。
- 同じ設置で行われる複数のプロセスの場合、ワークピースの剛性に最も影響を与えないプロセスを最初に配置する必要があります。
Q: ワークピースのクランプ方法を決定する際に注意すべき点は何ですか？
A: 位置決め基準およびクランプスキームを決定する際には、次の3点に注意する必要があります。
- 設計、プロセス、およびプログラミング計算の基準を統一するよう努めます。
- クランプ回数を最小限に抑え、1回の位置決め後にすべての加工面を処理するようにします。
- 機械を占有する手動調整スキームの使用を避けてください。
- 治具は開放的であるべきであり、その位置決めおよびクランプ機構が加工中に工具の経路に影響を与えないようにします（衝突など）。このような状況に遭遇した場合、バイスを使用するか、底板を追加してネジを取り外してクランプすることができます。
Q: 工具点をより合理的に決定する方法は？
ワークピース座標系とプログラミング座標系の関係は何ですか？
A: 1. 工具設定点は加工された部分に設定できますが、工具設定点は基準位置または精密加工された部分でなければならないことに注意してください。最初のプロセスの後に工具設定点が加工によって破壊されると、2番目のプロセス以降で工具設定点を見つけることができなくなります。したがって、最初のプロセスで工具を設定する際には、位置決め基準とのサイズ関係が比較的固定されている場所に相対的な工具設定位置を設定することに注意してください。これにより、それらの相対位置関係に基づいて元の工具設定点を見つけることができます。この相対的な工具設定位置は通常、機械工具の作業台または治具に設定されます。選択の原則は次のとおりです。
1) アライメントが簡単。
2) プログラミングが容易。
3) 小さな工具設定エラー。
4) 加工中の検査が容易。
2. ワークピース座標系の原点位置はオペレーター自身が設定します。これは、ワークピースがクランプされた後に工具設定によって決定されます。これは、ワークピースと機械工具のゼロ点との距離位置関係を反映します。ワークピース座標系が固定されると、一般的には変更されません。ワークピース座標系とプログラミング座標系は統一される必要があります。つまり、加工中はワークピース座標系とプログラミング座標系が一致している必要があります。
Q: ツールパスをどのように選択しますか？
A: ツールパスとは、CNC加工中の工具とワークピースの相対的な移動軌跡と方向を指します。加工ルートの合理的な選択は非常に重要であり、これは部品の加工精度と表面品質に密接に関連しています。ツールパスを決定する際には、主に以下の点を考慮します：
1) 部品の加工精度要件を確保する。
2) 数値計算を容易にし、プログラミングの作業負荷を軽減する。
3) 最短の加工ルートを求め、アイドル工具時間を減らして加工効率を向上させる。
4) プログラムセグメントの数を最小限に抑える。
5) 加工後のワークピース輪郭面の粗さ要件を確保し、最終輪郭は最後の工具で連続して加工されるように配置する。
6) 工具の進入および退出（カットインおよびカットアウト）ルートも慎重に考慮し、輪郭での停止（切削力の急激な変化による弾性変形）を最小限に抑え、工具痕を残さないようにし、輪郭面での垂直切削を避けてワークピースを傷つけないようにする。
Q: 加工プロセス中にどのように監視および調整しますか？
A: ワークピースがアライメントされ、プログラムがデバッグされた後、自動加工段階に入ることができます。自動加工中、オペレーターは切削プロセスを監視し、異常な切削がワークピースの品質問題やその他の事故を引き起こさないようにする必要があります。
切削プロセスを監視する際には、以下の点を考慮する必要があります：
- プロセス監視 荒加工は主にワークピース表面の余分な余剰を迅速に除去することを考慮します。機械工具の自動加工中、設定された切削量に従って、工具は所定の切削軌跡に従って自動的に切削します。この時、オペレーターは自動加工中の切削負荷の変化を切削負荷表を通じて観察し、工具の耐荷重に応じて切削量を調整し、機械工具の効率を最大化するように注意する必要があります。
- 切削中の切削音の監視 自動切削プロセス中、切削プロセスが始まると、工具がワークピースを切削する音は一般的に安定しており、連続的で軽快であり、機械工具の動きも安定しています。切削プロセスが進行するにつれて、ワークピースに硬いスポットがある場合や工具が摩耗している場合、または工具がクランプされている場合、切削プロセスは不安定になります。不安定さは、切削音の変化、工具とワークピースの衝突音、機械工具の振動によって表れます。この時、切削量と切削条件を適時に調整する必要があります。調整効果が明らかでない場合は、機械工具を停止して工具とワークピースの状態を確認する必要があります。
- 仕上げプロセス監視 仕上げは主にワークピースの加工サイズと表面品質を確保することです。切削速度が高く、送り速度が大きいです。この時、加工面に及ぼすビルトアップエッジの影響に注意する必要があります。キャビティ加工の場合、オーバーカットやコーナーでの切削にも注意する必要があります。これらの問題を解決するためには、切削液の噴霧位置を調整し、加工面が常に最適な冷却状態にあるように注意することが一つです。二つ目は、ワークピースの加工面の品質を観察し、切削量を調整して品質の変化をできるだけ避けることです。調整しても明らかな効果がない場合は、元のプログラムが合理的にプログラムされているかどうかを確認するために機械を停止する必要があります。特に、検査のために一時停止する場合や検査のために停止する場合は、工具の位置に注意する必要があります。切削プロセス中に工具が停止し、スピンドルが突然停止すると、ワークピースの表面に工具痕が生じます。一般的には、工具が切削状態を離れた時に機械を停止する必要があります。
- 工具監視 工具の品質は、ワークピースの加工品質を大きく左右します。自動加工および切削プロセス中、音響監視、切削時間の制御、切削中の一時停止検査、ワークピース表面の分析などの方法によって、工具の正常な摩耗および異常な損傷を判断する必要があります。加工要件に応じて、工具を適時に処理し、工具が適時に処理されないことによる加工品質の問題の発生を防ぐ必要があります。
Q: 加工工具を合理的に選択する方法は？
切削消費の主要な要素は何ですか？工具の材料は何種類ありますか？工具速度、切削速度、切削幅をどのように決定しますか？
A: 1. 平面フライス加工の場合、再研磨されていない超硬エンドミルまたはエンドミルを使用する必要があります。一般的なフライス加工では、二次工具を使用するようにします。最初の工具は粗加工用のエンドミルを使用し、工具はワークピースの表面に沿って連続的に移動します。各工具の幅は工具直径の60%-75%を推奨します。
2. エンドミルおよび超硬インサート付きエンドミルは、主にボス、溝、およびボックス口面の加工に使用されます。
3. ボールカッターおよびラウンドカッター（ラウンドノーズカッターとも呼ばれる）は、曲面および可変ベベル輪郭形状の加工によく使用されます。ボールカッターは主に半仕上げおよび仕上げに使用されます。超硬インサート付きのラウンドカッターは主に粗加工に使用されます。
Q: 加工プログラムシートの役割は何ですか？
加工プログラムシートには何を含めるべきですか？
A: (1) 加工プログラムシートは、CNC加工プロセス設計の内容の一つです。また、オペレーターが従う必要がある手順でもあります。これは、加工プログラムの具体的な説明です。目的は、オペレーターがプログラムの内容、クランプおよび位置決め方法、および各加工プログラムで選択された工具を使用する際に注意すべき事項を知ることです。
(2) 加工プログラムシートには、図面およびプログラムファイル名、ワークピース名、クランプスケッチ、プログラム名、各プログラムで使用する工具、最大切削深さ、加工の性質（粗加工や仕上げなど）、理論的な加工時間などを含める必要があります。
Q: CNCプログラミングの前にどのような準備をする必要がありますか？
A: 加工技術を決定した後、プログラミングの前に理解する必要があること：1. ワークピースのクランプ方法；2. ワークピースのブランクサイズ - 加工範囲を決定するため、または複数のクランプが必要かどうか；3. ワークピースの材料 - 加工に使用する工具を選択するため；4. 在庫のある工具 - 加工中にこの工具が不足してプログラムを変更するのを避けるため。この工具を使用する必要がある場合は、事前に準備できます。
Q: プログラミングで安全高さを設定する原則は何ですか？
A: 安全高さを設定する原則：一般的に、島の最も高い表面よりも高く設定します。または、プログラミングのゼロ点を最も高い表面に設定することで、工具衝突のリスクを最小限に抑えることができます。
Q: ツールパスをコンパイルした後に後処理が必要な理由は何ですか？
A: 異なる工作機械が異なるアドレスコードやNCプログラム形式を認識できるため、使用する工作機械に適した後処理形式を選択して、コンパイルされたプログラムが実行できるようにする必要があります。
Q: DNC通信とは何ですか？
A: プログラムの伝送方法には、CNCとDNCの2つの方法があります。CNCは、プログラムをメディア（フロッピーディスク、テープリーダー、通信ラインなど）を介して工作機械のメモリに伝送し、保存することを意味します。加工時には、メモリからプログラムを呼び出して加工します。メモリの容量がサイズによって制限されているため、プログラムが大きい場合はDNCを使用して加工できます。DNC加工中は、工作機械が制御コンピュータから直接プログラムを読み取るため（つまり、送信しながら実行する）、メモリ容量の制限を受けません。切削パラメータの主要な要素は、切削深さ、主軸速度、および送り速度の3つです。切削パラメータ選択の全体的な原則は、少ない切削、速い送り（つまり、小さな切削深さと速い送り速度）です。材料の分類に応じて、工具は一般的に普通の硬質白鋼ナイフ（材料は高速鋼）、コーティング工具（チタンメッキなど）、および合金工具（タングステン鋼、窒化ホウ素工具など）に分けられます。
