同じ部品に対して 2 つの見積書を開きます。 5 軸の価格は約 40 % 高くなります。工場が単により高度な機械に対して高額な料金を請求しているだけなのか、それとも安価な 3 軸オプションは後で追加のセットアップが必要になり、精度が損なわれ、節約が台無しになるのかどうか、疑問に思い始めます。これは、3 軸 CNC 加工と 5 軸 CNC 加工の背後にある日常的な決定です。
より良い選択は、どのマシンのサウンドがより優れているかではなく、形状、面間の関係の緊密さ、数量、および総プロセスコストによって決まります。
3 軸加工と 5 軸加工の本当の違いは何ですか?
ワークピースを手に持つことを想像してください。 3 軸加工機は、カッターを 3 つの直線方向 (X、Y、Z) にのみ動かします。別の側に到達するには、部品のクランプを解除し、回転させ、再度クランプする必要があります。新しいセットアップを行うたびに、位置合わせエラーが発生する可能性がわずかに追加されます。
完全な 5 軸加工機はツールまたはテーブルを傾けたり回転させたりできるため、再固定することなくカッターがほとんどの角度に到達します。 3+2 (位置 5 軸) と呼ばれる非常に一般的な中間点もあります。部品を所定の位置に傾けてロックし、通常の 3 軸移動で加工します。これは連続的な 5 軸モーションではありませんが、すでに多くの余分な処理が排除されています。
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特徴 |
3軸 |
3+2 / 位置 5 軸 |
フル5軸 |
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同時動作 |
3 axes |
位置決め後の3軸 |
5 axes |
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一般的なセットアップ数 |
多くの場合、複数の |
少ない |
通常は最も少ない |
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複雑な表面 |
限定 |
より良い |
最高 |
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機械時間率 |
より低い |
中くらい |
より高い |
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最適な用途 |
角柱部品 |
角度のある特徴 |
有機的/多面パーツ |
3 軸 CNC 加工が賢明な選択である場合
次の場合には、3 軸が依然として実用的なルートです。
部品は主に角柱状です - プレート、ブラケット、単純なハウジング、ブロック
ほとんどの機能には、いくつかの主な方向からアクセスできます
数量が多く、デザインが安定している
最大限の柔軟性よりも予算とリードタイムが重要
このような場合、ほとんどの場合、時給が低く、プログラミングが簡単な方が有利です。ジオメトリに必要のない連続 5 軸機能に料金を支払うと、価格が高くなるだけです。ほとんどの経験豊富なショップは、同じことを言います。「部品に必要がない場合は、5 軸にお金を払う必要はありません」。
本当に 5 軸 CNC 加工が必要な場合
次の場合には、5 軸 (または綿密に計画された 3+2) がより良い選択肢になります。
この部品には自由曲面や深いキャビティがあり、面倒な複数のセットアップを行わないと到達するのが困難です。
複数の面にわたって厳密な幾何学的関係 (真の位置、プロファイル、角度) を保持する必要があります。
精度を守るためには、クランプの数を減らすことが重要です。
この形状は、インペラ、航空宇宙構造、複雑な医療部品、または多面ハウジングのように見えます。
セットアップの数が少ないということは、小さなアライメントエラーが重なる可能性が低いことを意味します。通常、実際の精度のメリットはそこから生まれます。
5軸加工の方が精度が高いのでしょうか？
個々の軸自体が自動的に正確になるわけではありません。ゲインは、ほとんどの場合、1 回のクランプでより多くのフィーチャーを仕上げることによって得られます。これにより、パーツが移動され、再表示されるたびに発生する小さなエラーが除去されます。
5 軸 CNC 加工のコストは 3 軸と比較してどれくらいですか?
5 軸加工機の時給は、機器とプログラミングがより高価であるため、より高くなります。初品の備品の価格も高くなる場合があります。
総コストは別の話です。 5 軸プロセスによって 3 つまたは 4 つの追加のセットアップが排除されると、特に複雑なプロトタイプや少量の CNC 加工の場合、全体のサイクル タイムとスクラップのリスクが、高いレートを相殺するほど十分に低下する可能性があります。単純な角柱部品ではその逆が当てはまります。ほとんどの場合、3 軸の方が安価です。
CNC 加工の見積もりを依頼する際、形状が境界線付近にある場合は、両方のオプションを依頼する価値があります。透明性のあるサプライヤーは、機械稼働率だけでなく、納入コストの合計を比較します。
ケースのスナップショット: プロセスと部品の一致
ある多面ハウジング プロジェクトでは、元の 3 軸ルートに 4 つの個別のセットアップが必要でした。再固定するたびに多少のばらつきが生じ、主要な基準基準に対する重要な穴の位置が許容範囲から外れ続けました。チームが足並みをそろえて追いかける間にリードタイムは伸びた。
同じジオメトリを 5 軸プロセスに切り替えることで、ほとんどの機能が 2 つのセットアップに統合されました。時給の上昇は現実的でしたが、ハンドリングの削減と初回通過歩留まりの上昇でそれを十分にカバーできました。完成した部品は、以前の反復サイクルなしで必要な面と穴の関係を保持しており、全体のスケジュールが短縮されました。
決める前の簡単な 5 つの質問のチェックリスト
ほとんどのフィーチャは 3 つの主な方向からアクセスできますか? それとも多くの角度からのアプローチが必要ですか?
異なる面上のフィーチャー間の幾何公差はどれくらい厳密ですか?
予想される数量はどれくらいですか? 少数のプロトタイプまたは継続的な生産ですか?
予算は時間単価と配信コストのどちらに影響されますか?
リードタイムはどのくらい重要ですか?また、純粋な 3 軸ルートにはどれくらいのセットアップが必要ですか?
通常、これら 5 つの質問に答えると、3 軸、3+2、または完全な 5 軸が明確に示されます。
信頼できる CNC 機械加工メーカーの選び方
マシンリスト以外にも注目してください。
実際の機能 (真の同時 5 軸と 3+2 のみ)
幾何学的関係をチェックするための CMM などの検査リソース
図面を満たしながら最も経済的なプロセスを推奨する意欲
明確な技術コミュニケーションと現実的なリードタイム
試作品とCNC機械加工部品の卸売の両方を扱う能力
中国の有能な CNC 加工メーカーまたは CNC 加工工場は、現場で最も高価な機械ではなく、部品に適したプロセスを選択するお手伝いをします。 5 軸 CNC 加工サービスの経験は、ジオメトリに実際にメリットが得られる場合にのみ価値を高めます。優れたカスタム CNC 機械加工部品メーカーは、デフォルトで高いレートを選択するのではなく、特定のモデルで両方のオプションを検討します。
よくある質問
Q: 5 軸 CNC は少量の注文に価値がありますか?
A: 形状が複雑な場合、または複数のセットアップが精度やスケジュールを脅かす場合は、はい。単純な部品の場合、通常は追加コストの価値はありません。
Q: 3 軸機械は複雑な部品を製造できますか?
A: はい。ただし、多くの場合、追加の治具が必要になり、リードタイムが長くなり、セットアップ間の位置合わせエラーのリスクが高くなります。
Q: 3+2 とフル 5 軸加工の違いは何ですか?
A: 3+2 はパーツを斜めに配置し、3 軸動作で切断します。完全な 5 軸は複数の軸を同時に移動させるため、連続した複雑な表面に適しています。
Q: 5 軸加工の費用はどれくらいかかりますか?
A: 時間当たりの料金は高くなりますが、総コストは削除されるセットアップの数によって異なります。複雑な部品の場合、全体の価格差は時間単価の差が示すよりも小さい場合があります。
Q: 自分のパートにどれが必要かを知るにはどうすればよいですか?
A: 3D モデルと重要な公差を共有します。優れたサプライヤーは、要件を満たすことができる最も単純なプロセスを推奨します。これが、3 軸 CNC 加工と 5 軸 CNC 加工のどちらを選択するかを決定する実際的な方法です。
3 軸 CNC 加工と 5 軸 CNC 加工のどちらを選択するかは、プロセス上の決定であり、威信による決定ではありません。機械の能力を形状、公差の関係、および良好な部品を納品するための総コストと照合します。部品が単純な場合、通常は 3 軸が商業的により賢い選択となります。ジオメトリが複雑またはセットアップに依存する場合、5 軸 (または 3+2) は精度を保護し、取り扱いを軽減することでより高いレートを獲得します。
図面または STEP ファイルをお持ちの場合は、プロセスの推奨事項や見積もりのために共有してください。特定の部分で両方のルートを明確に比較することは、必要のない機能にお金を払ったり、必要な結果を保持できないプロセスを過少指定したりすることを避けるための最も早い方法です。
