CNC彫刻加工
図 6-2 は、中国語の逆文字「陝西科学技術大学」と英語文字の逆パターン「SHAANXI SCIENCE & TECHNOLOGY」を含む、石鹸箱射出成形金型用のキャビティ インサートを示しています。文字パターンの深さはすべて0.2mm、英字のストローク幅は1mmです。このテキストの加工には、CNC 彫刻、レーザー彫刻、または化学エッチングを使用できます。 CNC 彫刻はツールの影響を受けるため、細部を正確に加工するのが難しい場合があります。レーザー彫刻はこの問題を解決できますが、機械加工装置はより高価です。現代の金型製造において、文字やパターンを処理するためのレーザー彫刻の応用範囲はますます広がっています。化学エッチングは加工深さが比較的浅く、加工コストが低いため、現在でも金型製造に広く使用されています。ここではまずCNC彫刻の基本を紹介します。
文字の CNC 彫刻の場合、通常、最初に CNC プログラムに従って粗いスクレーピング ツールを使用して粗加工が実行され、次に細かいスクレーピング ツールを使用して仕上げが行われます。そのため、この部品の彫刻は直径1mmの丸工具で荒加工を行い、その後直径0.1mmのボールエンドミルで最終仕上げを行います。
コンピュータ数値制御彫刻加工技術 (CNC 彫刻加工技術) は、伝統的な彫刻技術と最新の数値制御技術を組み合わせた製品です。従来の数値制御加工における自動化技術を活用しながら、伝統的な彫刻の繊細で軽快かつ柔軟な動作特性を継承しています。 CNC 彫刻機は、コンピュータ支援設計 (CAD) 技術、コンピュータ支援製造 (CAM) 技術、数値制御 (NC) 技術、精密製造技術を統合した高度な数値制御加工装置です。- CNC 彫刻機の動作原理は CNC フライス盤やマシニング センターと同じで、数値プログラムが工作機械の各コンポーネントの動作を制御します。対照的に、CNC 彫刻機には次のような特徴があります。
① 加工対象物が小さく、形状が複雑で、高い仕上がり品質が要求される。
② 加工の特徴は小さな工具を使用して加工することです。
③ 製品の寸法精度が高く、製品の均一性が良好である。
④ 高速、小送り、素早い工具脱着加工方式を採用しています。{{2}
表面上、3つの違いと工作機械の構成の違いは次のとおりです。マシニングセンタは工具マガジンを持ち、ワークをクランプした後、複数の工具で一度に加工を完了します。 CNC 彫刻機と CNC フライス盤には工具マガジンがなく、各工具の加工が完了したら工具を手動で停止して交換する必要があります。
工作機械制御システムの違い：制御システムの機能は似ていますが、開発メーカーが異なるため、制御システムの操作方法や具体的な機能に違いがあります。これらの違いは、工作機械の性能の違いに決定的な役割を果たしません。
工作機械の性能の違いを決定する鍵は、特定の詳細にあります。CNC フライス盤やマシニング センターの主軸は比較的大きく、速度は比較的遅いです。一般に、CNC フライス盤の最高速度は以下です。20000r/min、しかし、出力は比較的高く、主軸出力トルクは比較的大きく、大径工具に適しています。
さらに、CNC フライス盤の主軸出力は大きく、一般に 10 ～ 100 kW です。 CNC 彫刻機のスピンドル出力は小さく (4 kW 以下)、最大速度は高く、一般に 15000 ～ 40000 r/min、最大 100000 r/min です。送り速度は高く、通常 400 m/min で、約 60 HRC の焼き入れ鋼を加工できます。小型および中型部品の微細加工に適しています。-
CNC 彫刻機は比較的高速で、スピンドルの出力トルクが比較的小さいため、直径 0.05 ～ 10 mm の工具に適しています。主軸速度が高く工具サイズが小さいため、機械加工部品は比較的繊細で、表面仕上げも良好です。さらに、CNC フライス盤やマシニング センターのベッドは比較的大きく、可動部品もそれに応じて大きく、重くなります。移動後の加速が比較的遅いため、大きなワークの加工に適しています。 CNC 彫刻機のベッドは比較的小さく、可動部品は小さくて軽いため、素早い回転やヘッド交換が容易で、小さなワークピースを加工する場合の平均加工速度は比較的高くなります。
したがって、CNC 彫刻機は、小型および中型の工具の使用、小型および中型のワークピースの加工、細部部品の微細加工、および高度な表面仕上げに適しています。- CNC フライス盤とマシニング センターは、大きな工具の使用や大きなワークピースの加工に適しています。スピンドル速度が低く、工具が大きいため、CNC 彫刻機に比べて表面仕上げが比較的低く、細部は正確に加工されません。機械加工が正確でなく、仕上がりが比較的悪い場合でも、CNC 彫刻機を利用して後処理の量を減らすことができます。- CNC彫刻機、CNCフライス盤、マシニングセンターにはそれぞれ長所と短所があります。ワーク加工、特に金型加工には欠かせない工作機械です。
CNC 彫刻機の使用方法は CNC 工作機械の使用方法と似ているため、ここでは詳細な説明は行いません。 CNC 彫刻加工を理解するには、中国大学 MOOC「金型製造技術」(コース番号: 0802SUST006) のリソース ライブラリ ビデオ「Mold Engraving.mp4」を「Case Videos」フォルダに視聴することができます。