1. 導入
今日のペースの速い製造業において, 成功には精度と効率が極めて重要.
これらの需要を満たす上で重要な役割を果たす 2 つのプロセスは、CNC 加工と CNC 加工です。. 板金加工
このブログは、CNC 加工と CNC 加工の明確な比較を提供することを目的としています。. 板金加工.
彼らのプロセスを理解することで, 利点, とアプリケーション, プロジェクトのニーズに合わせて適切な製造方法を選択できるようになります。.
2. CNC加工とは?
CNC加工 (コンピュータ数値制御加工) コンピューター制御のツールを利用してワークピースから材料を除去する高精度の製造プロセスです.
それは 減算法, 最終部分は切断によって達成されることを意味します, 掘削, または、原材料のより大きなブロックまたはロッドから材料を粉砕して取り除きます。.
デザインと動作は、CAD から派生した事前にプログラムされた命令に基づいています。 (コンピュータ支援設計) モデル.
CNC 加工は製造業界に革命をもたらしました, さまざまな業界にわたる複雑なコンポーネントの製造に比類のない精度と一貫性を提供します.
CNC加工の主な特徴
- サブトラクティブプロセス
CNC 加工は固体のワークピースから始まり、材料を除去して目的の形状に成形します。.
これは追加プロセスとは対照的です, 3Dプリントなど, 材料の層を構築する. - 高精度
CNC マシンは非常に厳しい公差を実現できます, 通常は ±0.005 mm またはさらに細かい,
精度が最優先される業界に最適です。, 航空宇宙などの, 医学, そしてエレクトロニクス. - 複雑な形状への適合性
CNC 加工は、複雑で詳細な 3D デザインの作成に最適です, 曲面を含む, アンダーカット, そしてネジ穴,
他の製造方法では難しいかもしれない. - 材料の多様性
CNC マシンは幅広い材料に対応できます, 含む:
CNC加工の種類
-
- 旋回中, 切削工具が材料を除去して円筒形状を作成する間、ワークピースが回転します.
- 一般的な用途にはシャフトが含まれます, ブッシング, ネジなどのネジ部分.
- 機械: CNC旋盤およびターニングセンター.
-
- フライス加工では、回転切削工具を使用して静止したワークピースから材料を除去します。.
- 平面の作成に最適, スロット, 穴, そして複雑な輪郭.
- 機械: 3-軸, 4-軸, 5 軸 CNC ミルにより柔軟性と精度が向上.
- 掘削
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- 穴あけ加工により正確な形状が得られます, ワークピースの穴をきれいにする. CNC マシンは、さまざまな穴サイズとパターンを優れた精度で製造できます。.
- ファスナー用のねじ穴を作成するためにタッピングと組み合わせて使用されることがよくあります.
- 研削
-
- 研削では砥石車を使用して、非常に滑らかな表面と厳しい公差を実現します。.
- 極度の寸法精度が必要な部品の仕上げや作成によく使用されます。.
3. 板金加工とは?
板金加工 金属の平らなシートを成形し、目的の構造またはコンポーネントに組み立てる多用途の製造プロセスです。.
CNC加工とは異なります, どちらが引き算ですか, 板金製造は主に次のものに依存します。 成形と切断の技術 部品を作成する.
このプロセスは、2D および 3D 形状の部品を製造するために広く使用されています。, エンクロージャなど, 括弧, パネル, とダクト.
製造プロセスは通常拡張可能です, 板金製造を効率的なソリューションにする プロトタイピング, 小ロット生産, そして 量産.
板金加工の主な特徴
- 成形工程
板金製造では曲げなどの変形技術を使用します。, スタンピング, 材料を除去せずにプレスして目的の形状を実現します. - 平らなコンポーネントまたは曲がったコンポーネントの作成
フラットパネルなどの部品, 曲がったブラケット, または構造フレームワークが一般的に作成されます,
建設などの業界に幅広い用途を提供, 自動車, そしてエレクトロニクス. - 大量生産能力
このプロセスは、大量の部品を効率的に生産するのに適しています。, 再現可能な品質と最小限の材料廃棄物.
板金製造における一般的な材料
板金製造では、特定のプロジェクトのニーズに基づいてさまざまな金属を利用できます. 最も一般的に使用される材料には次のものがあります。:
- アルミニウム: 軽量, 耐食性, そして成形性が高い.
- ステンレス鋼: 耐久性のある, 耐食性, 耐久性の高い用途に適しています.
- 軟鋼: コスト効率が高く、汎用用途に最適.
- 銅: 導電性と美観に優れています.
- 真鍮: 装飾用途や機械加工性が必要な部品に使用されます。.
板金製造の一般的なプロセス
1. 切削加工
切断は板金を成形するための主な方法です. これらのプロセスには以下が含まれます:
- レーザー切断: 集束レーザービームを使用して金属を切断します. 高い精度を提供します, スピード, そして無駄を最小限に抑える, 複雑なデザインや小さな部品に最適.
- プラズマ切断: イオン化ガスを利用 (プラズマ) 金属を切る. 厚い材料に対してはコスト効率が良いですが、粗いエッジが残る可能性があります, 後処理が必要な.
- ウォータージェット切断: 砥粒を混ぜた高圧水を使用し、熱を発生させずに金属を切断します。.
このプロセスは熱に弱い素材に最適で、滑らかなエッジで正確なカットを実現します。. - 剪断: 材料を剪断する 2 つの刃を使用して金属シートを切断するプロセス, 直線エッジの生成.
2. 成形プロセス
材料を除去せずに材料の形状を変更する成形. 一般的な成形技術には次のものがあります。:
- 曲げ: 金属を変形させて角度を作ります, プレスブレーキをよく使う. 平らなシートから「V」または「U」字形を作成するために使用されます。.
- ローリング: 金属をローラーに通して曲線や円筒形を作成します。, パイプや曲面パネルによく使用されます。.
- 深絞り加工: 深い成形に使用, 金属シートを金型キャビティに押し込むことによるカップ状部品. これは自動車や家電製造などの業界では一般的です.
- ストレッチ: 金属シートを引き伸ばして特定の形状や輪郭を形成する技術, より大きなものを作成するためによく使用されます, 薄い部分.
3. 結合プロセス
これらのプロセスは、別々の金属片を接合して完成部品またはアセンブリを作成するために使用されます。. 一般的な結合方法には次のものがあります。:
- 溶接: 熱および/または圧力を使用して 2 つの金属片を融合するプロセス. 板金製造で使用される一般的な溶接の種類は次のとおりです。:
-
- ティグ (タングステン不活性ガス) 溶接: 薄い素材に最適できれいな仕上がりを実現, 正確な溶接.
- 自分 (金属不活性ガス) 溶接: より速く、より多用途に, 厚い材料に使用されます.
- スポット溶接: 金属板の接合に使用される抵抗溶接法, 自動車製造で一般的に使用される.
- リベット留め: 事前に開けた穴に金属リベットを挿入し、リベットを変形させて部品を固定する機械的固定方法.
- ボルト締めとねじ締め: 板金コンポーネントの一時的または調整可能な固定に使用されます。, 特に大規模な集会では.
4. スタンピングとパンチング
スタンピングでは金属シートに圧力を加えて形状を形成し、パンチングでは金属に穴や切り欠きを作成します。.
これらは、一貫した形状と機能を備えた部品の大量生産によく使用されます。.
- スタンピング: ブラケットなどのパーツの作成によく使用されます。, パネル, およびその他のコンポーネント, スタンピングでは、金型を材料に押し込んで目的の形状を形成します。.
- パンチング: プレス機を使用して金属シートに穴または穿孔を作成します。, 材料の残りの部分をそのまま残します.
このプロセスはボルト用の穴を作成するために一般的に使用されます, ネジ, または他の留め具.
6. その他の特殊なプロセス
特定の用途向けの板金製造には、いくつかの特殊なプロセスが使用されます。:
- ハイドロフォーミング: 高圧流体を使用して板金を複雑な形状に成形します, 自動車製造でよく使用される.
- レーザー溶接: レーザーを使用して金属部品を接合する特殊な溶接プロセス.
高精度を実現し、高品質の溶接を必要とする業界で使用されています。, 航空宇宙などの.
4. CNC加工とCNC加工の違いは何ですか. 板金加工?
CNC加工と板金加工を比較する場合, 各プロセスがどのように動作するかを理解することが重要です, 最もよく扱う材料の種類, とその典型的な用途.
下に, これら 2 つの製造技術の主な違いを詳しく掘り下げます。:
プロセスの種類
- CNC加工: これは サブトラクティブマニュファクチャリング コンピューター制御の切削工具を使用して固体のブロックまたは小片から材料を除去するプロセス.
このプロセスは必要以上の材料から始まり、最終的な形状が得られるまで余分な材料を徐々に取り除きます。. - 板金加工: これは主に、 添加または成形プロセス 金属の薄いシートを曲げて希望の形状に操作することを含む, 切断, スタンピング, 溶接, およびその他のテクニック.
材料は除去されるのではなく、形を整えて接合されます。.
使用材料
- CNC加工: 通常、固体ブロックまたは金属などの材料片を使用します。 (アルミニウム, 鋼鉄, 真鍮), プラスチック (アクリル, ポリカーボネート), および複合材料.
出発物質はバーなどのさまざまな形状にすることができます, ロッド, またはプレート. - 板金加工: 薄い金属板を使用, アルミニウムを含む, ステンレス鋼, 銅, および他の合金.
シートの厚さは用途に応じて変わります, 通常、非常に薄いフォイルから厚いプレートまでの範囲に及びます.
アプリケーション
- CNC加工: 複雑な作品の制作に最適, 複雑な形状の高精度部品.
一般的な用途には航空宇宙コンポーネントが含まれます, 自動車部品, 医療機器, カスタムプロトタイプと.
CNC 加工は、厳しい公差が必要な場合に優れています。, 多くの場合、±0.005 インチという厳しい公差を達成します. - 板金加工: 大きなものを作成するのに適しています, 曲げや成形が必要な構造コンポーネントまたは平らな部品.
建設などの業界で広く使用されています, HVAC システム, 家電製品, と交通.
板金製造は、大量生産や軽量でありながら強度が必要な部品に最適です。.
ツールとテクニック
- CNC加工: ドリルなどの多様な切削工具を採用, 旋盤, 工場, とグラインダー.
高度な CNC マシンは 1 回のセットアップで複数の操作を実行できます, 効率と精度の向上.
プログラミングは重要な役割を果たします, 機械が従うべき詳細な指示が必要になる. - 板金加工: レーザー切断などのプロセスに依存, プラズマ切断, ウォータージェット切断, スタンピング, パンチング, 押す, 形にする, 曲げ, そして溶接.
それぞれのテクニックは特定の目的を果たします, 精密な形状の切断からコンポーネントの接合まで.
部品の複雑さ
- CNC加工: 複雑な内部機能を備えた非常に複雑な 3D パーツの製造が可能.
多軸カットを作成できる機能により、手動の方法では実現が困難または不可能な詳細なデザインの実現が可能になります。. - 板金加工: 通常、より単純な 2D/3D 形状を処理します, ただし、深絞りやハイドロフォーミングなどの高度な技術を使用すると、より複雑な形状を作成できます。.
板金加工は機能的なものを作ることに重点を置いています, 非常に詳細な部品ではなく、堅牢なコンポーネント.
設備および機械
- CNC加工: CNC ミルなどの特殊な機械が必要, 旋盤, ルーター, とグラインダー.
これらの機械は高価であることが多いですが、比類のない精度と再現性を提供します。. プログラミング要件によりセットアップ時間が長くなる可能性があります. - 板金加工: レーザーカッターなどの多彩な機材を使用, プレスブレーキ, 油圧プレス, および溶接ステーション.
CNC マシンに比べて専門性は低いものの、, この装置は幅広いタスクを効率的に処理できます.
完成品
- CNC加工: 正確な収量, 多くの場合、大規模なアセンブリの重要な部品として機能する可能性のある小さなコンポーネント.
仕上がりの品質は非常に高くなります, 特に研磨やコーティングなどの後処理ステップの後. - 板金加工: より大きなものを生み出す, 製造プロセスの速度と経済性の恩恵を受ける構造要素または筐体.
表面仕上げはベーシックなものからポリッシュ仕上げまであります, アプリケーションに応じて.
材料の無駄遣い
- CNC加工: これにより、大量の材料廃棄物が発生する可能性があります, 特に固体ブロックを扱う場合.
廃棄物の割合は最大に達する可能性があります 70%, 部品の形状と材料の種類に応じて. - 板金加工: 材料は除去されずに成形され形成されるため、一般に廃棄物の発生が少なくなります。.
しかし, 一部の切断プロセスではスクラップが発生する場合があります.
コストに関する考慮事項
- CNC加工: 大型部品の場合、リードタイムが長くなり、材料の使用量が増えるため、コストが高くなることがよくあります. 少量生産の場合はコストパフォーマンスが向上します, 高精度プロジェクト.
- 板金加工: 大量生産に向けたコスト効率の向上, スケールメリットの恩恵を受ける. 大量の実行により、ユニットあたりのコストを最大で削減できます 30%.
5. 利点と制限の比較
CNC加工:
- 利点: 高精度を実現, さまざまな素材に汎用性が高い, 複雑な形状も可能.
- 制限事項: 材料の無駄が多くなり、大型部品の場合はリードタイムが長くなる可能性がある.
板金加工:
- 利点: 大量生産のためのコスト効率が高い, スケーラブルな, 軽量コンポーネントの作成に適しています.
- 制限事項: 非常に厳しい公差や非常に複雑な詳細を必要とする部品にはあまり適していません.
6. CNC 加工を選択する場合?
次の場合は CNC 加工を検討してください。:
- 試作または少量生産が必要.
- コンポーネントは厳しい公差を必要とするか、複雑な形状を持っています.
- 部品はアルミニウムなどの緻密な素材で作られています, 鋼鉄, またはプラスチック.
データポイント: CNC 加工は航空宇宙分野で広く使用されています, 公差が安全性とパフォーマンスに影響を与える可能性がある場合.
7. 板金製造を選択する場合?
板金加工を選択する場合:
- 部品の大量生産が必要.
- エンクロージャなどの構造コンポーネントまたは平らなコンポーネント, パネル, または括弧が必要です.
- 軽量部品は曲げたり成形したりする必要がある.
データポイント: 自動車業界では, 以上を板金加工が占めています 80% 身体の構成要素の.
8. 用途と産業
CNC加工 などの業界で幅広く使用されています。:
- 航空宇宙: 航空機用精密部品.
- 自動車: エンジン部品と複雑な機構.
- 医療機器: 手術器具および診断装置.
- エレクトロニクス: 回路基板とコネクタ.
板金加工 などの分野にサービスを提供します:
- 工事: 鋼製の梁と支持構造.
- HVAC システム: ダクトおよび換気コンポーネント.
- 家電製品: 冷蔵庫と洗濯機.
- 交通機関: トラック車体とトレーラー.
9. 結論
CNC 機械加工と板金加工はどちらも今日の製造現場において不可欠です.
それぞれの主な違いと用途を理解することで、, メーカーは情報に基づいてプロジェクトに最適な意思決定を行うことができます.
CNC 加工の細部と精度、または板金製造の堅牢性と効率性,
適切なプロセスを選択することは、あらゆる製造作業の成功に大きな影響を与える可能性があります.
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