CNC試作加工における荒加工と仕上げ加工の違いは何ですか?

CNC プロトタイプ機械加工の分野では、高品質のプロトタイプを作成するには、荒加工と仕上げ加工の違いを理解することが重要です。 CNC プロトタイプのサプライヤーとして、私はこれら 2 つのプロセスがプロトタイプの製造全体においてどのように異なる、しかし補完的な役割を果たしているかを直接目撃してきました。

CNC試作加工における荒加工

荒加工は、CNC プロトタイプ加工の初期段階です。その主な目的は、ワークピースから材料の大部分をできるだけ早く除去することです。この加工は高速・高送りの加工が特徴です。荒加工では、通常、材料除去率が高い大型の切削工具が使用されます。

荒加工の主な利点の 1 つは、その効率です。大量の材料を迅速に除去することで、全体の加工時間を大幅に短縮します。たとえば、何かに取り組んでいるとき、5 軸 CNC CNC 加工によるプロトタイプスパウトプラグ、粗加工プロセスにより、原料の大きなブロックから注ぎ口プラグの基本形状を迅速に成形することができます。これにより、時間が節約されるだけでなく、切削工具の磨耗も軽減されます。これは、最初の粗切断が、耐久性の高い材料の除去に対応するように設計された工具を使用して行われるためです。

ただし、荒加工は高品質の表面仕上げを実現することに重点を置いているわけではありません。荒加工中に生成される表面は粗いことが多く、顕著な工具跡が残る場合があります。これは、精度や表面品質よりも速度と材料除去に重点が置かれているためです。高い送り速度や深い切込みなどの荒加工の切削パラメータは、粗い表面仕上げに寄与します。さらに、荒加工に使用される大型の切削工具は、滑らかな表面を作成するように設計されていません。

荒加工のもう 1 つの側面は、ツール パス戦略の考慮です。材料を最適な方法で除去するには、効率的なツールパス計画が不可欠です。当社では、高度な CAM (コンピューター支援製造) ソフトウェアを使用して、荒加工に必要な時間とエネルギーを最小限に抑えるツール パスを生成します。これらのツール パスは、最終プロトタイプの一般的な形状に従うように設計されており、同時に材料除去プロセス中のワークピースの構造的完全性も考慮されています。

CNC試作加工による仕上げ

仕上げは、CNC プロトタイプ機械加工の第 2 段階であり最終段階です。その主な目標は、プロトタイプの望ましい表面仕上げ、寸法精度、幾何公差を達成することです。荒加工とは異なり、仕上げ加工は低速と送りで実行されます。滑らかで正確な表面を作成するために、より小型でより正確な切削工具が使用されます。

となると、5軸試作機 エンジン プラスチック加工仕上げプロセスは、エンジンのプラスチック部品の適切なフィット感と機能を確保するために重要です。仕上げ加工中に達成される滑らかな表面仕上げにより、摩擦と摩耗が軽減されます。これはエンジン部品にとって特に重要です。さらに、仕上げ時に得られる高い寸法精度により、部品をエンジンの他のコンポーネントと正確に組み立てることができます。

仕上げ加工では表面の仕上がりが最も重要です。プロトタイプの要件に応じて、さまざまなレベルの表面仕上げを実現できます。たとえば、プロトタイプによっては鏡面仕上げが必要な場合もあれば、半滑らかな表面のみが必要なプロトタイプもあります。これらの異なる仕上げを実現するには、適切な切削工具と切削パラメータを選択します。たとえば、直径が小さく送り速度が低いボールエンドミルを使用すると、非常に滑らかな表面仕上げを実現できます。

表面仕上げに加えて、仕上げでは正しい寸法と幾何公差を達成することにも重点が置かれます。これには、切削工具と機械加工プロセスの正確な制御が必要です。三次元測定機（CMM）などの高精度測定器を使用して、試作品の仕上げ工程中および仕上げ後の寸法を確認します。設計仕様からの逸脱は、切削パラメータまたはツールパスを微調整することで修正できます。

荒加工と仕上げ加工の主な違い

1. 材料除去率

荒加工と仕上げ加工の最も明らかな違いは、材料の除去速度です。荒加工は仕上げ加工に比べて材料除去率がはるかに高くなります。荒加工では、大量の材料が素早く除去されますが、仕上げでは、最終的な形状と表面仕上げを達成するために少量の材料のみが除去されます。

2. 表面仕上げ

前述したように、荒加工では工具痕が目立つ粗い表面が生成されますが、仕上げ加工では滑らかで高品質な表面を作成することが目的です。仕上げ加工における表面仕上げは、試作品の要件に応じて、半平滑仕上げから鏡面仕上げまで多岐にわたります。

3. 切削工具

荒加工では、強力な材料の除去用に設計された大型の切削工具を使用します。これらの工具は直径が大きく、深い切り込みを行うことができます。一方、仕上げ加工には、より小型で精密な切削工具が使用されます。これらのツールは、滑らかな表面を作成し、高い寸法精度を達成するように設計されています。

4. 切断パラメータ

速度、送り速度、切込み深さなどの切削パラメータも荒加工と仕上げ加工では異なります。荒加工は大きな切込み深さで高速かつ高送りで実行され、仕上げ加工は小さな切込み深さで低速と送り速度で実行されます。

5. 加工時間

荒加工は材料除去率が高いため、一般に仕上げ加工に比べて時間がかかりません。ただし、合計の加工時間はプロトタイプの複雑さと、除去する必要がある材料の量によっても異なります。場合によっては、特に複雑な形状や高精度が要求されるプロトタイプの場合、仕上げプロセスにかなりの時間がかかることがあります。

CNC 試作加工における両方のプロセスの重要性

CNC プロトタイプの製造を成功させるには、荒加工と仕上げの両方が不可欠です。荒加工では、材料の大部分を素早く除去して基礎を確立し、全体の加工時間とコストを削減します。荒加工を行わないと、より正確で時間のかかる仕上げ作業を使用して大量の材料を除去する必要があるため、仕上げプロセスに非常に時間がかかり、費用もかかります。

一方、仕上げでは、プロトタイプが必要な表面仕上げ、寸法精度、幾何公差を確実に満たすようにします。完成度の高いプロトタイプは、正しく機能し、他のコンポーネントと適切に適合する可能性が高くなります。たとえば、4 軸 AL6061 スペーサー ラピッド プロトタイプ コールド プレート仕上げプロセスは、コールド プレートの表面が効率よく熱を伝達できるように滑らかにし、適切に取り付けるための正確な寸法を確保するために非常に重要です。

結論

結論として、荒加工と仕上げ加工は、CNC プロトタイプ機械加工における 2 つの異なる、しかし補完的なプロセスです。 CNC プロトタイプのサプライヤーとして、当社はお客様にとって最良の結果を達成するために、これら 2 つのプロセスのバランスをとることの重要性を理解しています。荒加工と仕上げの作業を慎重に計画することで、タイムリーかつコスト効率の高い方法で高品質のプロトタイプを製造できます。

高品質の CNC プロトタイプが必要な場合は、当社がお手伝いいたします。当社の経験豊富なチームと高度な加工設備により、幅広い試作加工プロジェクトに対応できます。単純なプロトタイプが必要な場合でも、複雑なプロトタイプが必要な場合でも、必要なソリューションを提供できます。プロジェクトの要件について話し合い、調達プロセスを開始するには、今すぐお問い合わせください。

参考文献

• グルーバー議員 (2010)。現代製造の基礎: 材料、プロセス、システム。ジョン・ワイリー＆サンズ。
• Dornfeld, D.、Minis, I.、および Stephenson, D. (2006)。製造工学と技術。ピアソン・プレンティス・ホール。