CNC金属切削とは：基礎の説明

CNC金属切断工程は、コンピュータ制御の機械を使用して、金属を切断し、希望の形状に成形します。金属切断プロセスには多くの用途があり、それぞれに特有の要件があります。その定義とプロセスを説明し、お客様が選択するお手伝いをいたします。

CNCメタル・カッティングとは？

CNC金属切断は、コンピュータ数値制御（CNC）を使用して金属上の余分な材料を切断し、所望の形状を作成するプロセスです。このプロセスでは、カッタープログラムとコードを使用して切削工具の動きを指示するため、人間の関与を減らし、精度を高めることができる。

プロセスとその仕組み

金属切断加工は、機械的加工と研磨加工という2つの主なグループに分類できる。機械的な加工は、切削工具や力を使って金属から部分的な材料を切削する。以前の記事では、より詳細な紹介を行ったが、以下では、いくつかの主要な研磨加工を紹介する：

CNCレーザー切断

レーザーは熱製造プロセスである。集光されたレーザービームを使用して金属材料を切断する。高出力のレーザービームが金属材料を溶かしたり蒸発させたりし、コンピュータープログラムがレーザーの経路をガイドする。

CNCレーザー切断 は主にシートメタルの切断に使用される。金属の厚さは最大25mmにもなる。様々な産業で幅広い用途があり、例えば自動車会社ではボディパネルの製造に、医療機器メーカーでは手術器具に使用されている。 

ウォータージェット切断

ウォータージェット切断は、高圧の水を切断工具として使用し、金属工作物の部分的な材料を除去する冷間加工である。高圧ポンプを使用して水流を発生させ、研磨粒子と水を混合して金属を切断する。非接触で、被加工物に直線的、非直線的、内部的な切り込みを入れることができる。

プラズマ切断

プラズマ切断は、導電性ガスを用いて金属を切断する。高温のプラズマアークから発生する熱を利用してワークの切り欠き部分の金属を溶かし、高速プラズマの勢いで溶けた金属を除去する。 

プラズマ切断は、主に導電性の金属を切断するために使用される。

ワイヤー放電加工機

ワイヤー放電加工（EDM）は、放電を利用して金属を切削する。細いワイヤーを使って電気火花を発生させ、この火花が金属を侵食して希望の形状に変える。切断プロセスでは、金属は誘電体液に浸される。

その他のプロセス

その他の金属切断加工 CNCフライス加工CNC旋盤、シャーリング、パンチング、ドリルなど。これらは主に機械的な技術であり、鋭利な切削工具を使用して金属を切削する。

CNC金属切断プロセスの選び方

以上、少なくとも4つの異なるタイプのCNC金属切削加工について説明した。 CNC加工 業界では、他のさまざまな金属切削加工について学んだことがあるかもしれません。おそらく、金属部品に最適な切削加工をどのように選択すればよいのか悩んでいることでしょう。では、決断を下す前に知っておくべき2つの重要な検討事項を探ってみましょう。

素材の特徴。 どんな切断加工にも限界がある。レーザー切断は、主に厚さ30mmまでの金属板に有効で、銅やアルミニウムのような反射率の高い金属にはあまり効果がありません。同様に、プラズマ切断やワイヤーEDMは、導電性を持つ金属に適していることがほとんどです。ウォータージェット切断は様々な金属を切断する能力を持つが、得られる表面品質は他の方法に比べて粗い。

精度の要件。 レーザー切断は±0.01mmの公差を達成できるが、重い金属（厚さ25mm以上）を切断する場合、レーザー切断の精度は低下する。プラズマ切断の公差は±0.2mmで、他の方法より精度が低く、高精度の特徴を必要とする製品にはお勧めできない。ワイヤーEDMの精度は、±0.05mmまたはそれ以上の精度に調整できますが、切断速度が低下します。ウォータージェット切断の公差範囲は通常±0.1mmから±0.2mmだが、切断エッジの品質は比較的劣る。

その他、予算、ツール要件、納期などを考慮する必要があります。 

CNC金属切削の新潮流

インダストリー4.0とモノのインターネット（IIoT）は、相互接続された機械の導入と人の介在の最小化を通じて、製造業に革命をもたらしている。人工知能や機械学習などの技術の進歩により、機械が効果的にコミュニケーションをとり、プロセスを理解できるようになるため、CNC機械が製造業の最前線に登場しつつある。センサーやリアルタイムのデータ収集の活用により、予知保全の取り組みが確立されつつあり、その結果、安全対策が強化され、経費が削減され、顧客の満足度が高まっている。産業用モノのインターネット（IIoT）は、相手先商標製品製造業者（OEM）間のシームレスなデータ共有を促進する。

メーカー各社は、排出量の削減、エネルギー使用量の最小化、廃棄物発生の抑制といった対策を実施することで、持続可能性を優先する傾向を強めている。機械工場は、自動化のレベルを高め、原材料の価値を重視し、OEM（相手先商標製品製造業者）とパートナーシップを結び、資源の再利用とリサイクルを推進している。

5軸および6軸CNC加工は、より正確な加工、より少ないミス、より高速な切削を可能にし、ますます普及している技術である。特定のCNC装置では、汎用性と効率を高める追加軸の組み込みが増加すると予想されている。