CNC マシンを購入する際に犯しやすい間違いの 1 つは、ワークピースの寸法から直接マシンの移動距離を選択することです。

最大のパーツの長さが 800 mm である場合、X- 軸の移動量が 800 mm の CNC マシンを探すのが合理的だと思われるかもしれません。

しかし、通常はそれだけでは十分ではありません。

機械加工に必要な実際のスペースは、未加工の部品の寸法以外にも大きく依存します。治具、工具へのアクセス、ワーク保持、クリアランス、加工方向、およびフィーチャーの位置はすべて、必要な CNC 機械の移動量に影響します。

このため、優れた CNC 機械サプライヤーは、単に部品サイズを X/Y/Z 番号に一致させるだけで機械を選択すべきではありません。

より良いアプローチは、完全な加工セットアップから始めることです。

1. CNC マシンの移動量は最大ワークピースサイズと同じではありません

CNC マシンの X、Y、Z 移動量は、その軸がどれだけ移動できるかを表します。

全く同じ寸法のワークを快適に加工できるというわけではありません。

たとえば、部品の寸法が次のようになっているとします。

800×500×400mm

以下の機能を備えているという理由だけでマシンを選択するのは危険です。

X=800 mm
Y= 500 mm
Z= 400 mm

以下の場合はほとんど手当がありません。

治具の寸法

ツールアプローチ

ワークの位置決め

クランピング

工具の長さ

安全クリアランス

公称部品境界を超える加工

機械は技術的には寸法に対応できるかもしれませんが、実際の加工プロセスは非常に制限される可能性があります。

実際には、必要な CNC 機械の移動距離は、通常、ワークピース自体より大きくなければなりません。

正確なマージンは、機械の構成と加工プロセスによって異なります。

2. 最も大きな部分から始めますが、そこで止まらないでください

複数の部品がある場合は、最初に最大の代表的なワークピースを特定します。

次に、3 つの次元を見てみましょう。

長さ

幅

身長

これらは通常、マシンの以下に対応します。

X-軸の移動

Y-軸の移動

Z-軸の動作範囲

ただし、単純に 1 対 1 で一致させるのはやめてください。{0}{1}

たとえば、長いコンポーネントの X 寸法は大きい場合がありますが、両端近くの機械加工はほとんど必要ありません。

別のコンポーネントは全体的に小さくても、深いキャビティやエッジ近くに配置されたフィーチャーがあり、工具へのアクセス要件が大きくなります。{0}}

したがって、ワークピースのサイズに基づいて CNC 機械の移動量を選択する場合は、次の点を考慮してください。

実際の加工はどこで行われているのでしょうか？

この質問は、部品全体の寸法よりも重要な場合があります。

3. X-軸の移動: 通常、最初の次元の購入者がチェックします

従来の立形マシニング センターの場合、一般に X- 軸の移動量によってワークピースを左から右にどれだけカバーできるかが決まります。

パーツの長さが 900 mm の場合は、単に X トラベルが 900 mm の VMC を見つけるだけではなく、それ以上のことを考慮する必要があります。

次のようなスペースも必要です。

治具の位置決め

クランピング

ツールアプローチ

クリアランス

部品の両端付近のフィーチャ

たとえば、Dabai の VMC シリーズには、さまざまな作業範囲を備えたモデルが含まれており、購入者は機械のサイズをさまざまな生産要件に合わせることができます。現在の VMC 仕様の 1 つは、1000 × 550 mm のワークテーブルと最大テーブル荷重 500 kg での X/Y/Z 移動量 800/550/550 mm をリストしています。

これは重要な点を示しています。

機械の移動量とテーブルのサイズは関連していますが、同じ仕様ではありません。

機械は、同じ量の使用可能な軸移動量を提供しなくても、大きなテーブルを備えることができます。

4. 部品の幅が広い場合、Y-軸の移動が重要になります

バイヤーはパーツの幅よりも長さに注意を払うことがよくあります。

ただし、ワークピースの幅が広い場合、Y- 軸の移動量が不十分なことが制限要因になる可能性があります。

皿が以下を測定していると想像してください。

1200×700mm

十分な X 移動量を備えた機械であっても、Y 軸移動量が小さすぎると問題が発生する可能性があります。-

これは、次の場合に特に重要になります。

穴が中心から離れたところにある

大きなポケットが端まで伸びています

複数の機能に異なる方向からアクセスする必要がある

備品がテーブルの一部を占めています

大きなプレートや幅の広いコンポーネントの場合は、テーブルの寸法だけを見るのではなく、実際の Y 軸の移動量と加工領域を比較してください。-

5. Z-軸の移動は部品の高さよりも複雑です

初めて購入する人の多くがここで間違いを犯します。-

部品の高さが 400 mm であるとしても、Z- 軸の移動量が 400 mm 必要であることは自動的に意味しません。

マシンは以下にも対応する必要があります。

治具の高さ

ツールホルダー

切削工具の長さ

主軸位置

必要なクリアランス

実際の切り込み深さ

例えば：

部品高さ：300mm

治具高さ：150mm

ツールとホルダーの延長: 150 mm

スピンドルは、300 mm の部品高さが​​示唆するよりもかなり大きな垂直方向の移動を必要とする場合があります。

このため、Z- 軸の選択は、ワークピースの高さだけではなく、完全な加工スタックに基づいて行う必要があります。

背の高い部品、金型、深いキャビティ、大型治具の場合、これは検証すべき最も重要な CNC マシン仕様の 1 つとなります。

6. 備品を忘れないでください

機械には部品に対して十分な移動量がある場合がありますが、治具を取り付けた後は依然として不適切になります。

簡単な例を考えてみましょう。

あなたのワークピースは次のとおりです。

600×400×250mm

しかし、フィクスチャはさらに次のことを追加します。

高さ100mm

現在、実際の労働条件は大きく異なります。

深いキャビティに到達するために長い工具も必要な場合は、スピンドルに追加のクリアランスが必要です。

このため、可能な限り実際のワーク保持方法を CNC 機械メーカーに提供する必要があります。

彼らに次のように伝えてください。

部品寸法

部品重量

治具の寸法

クランプ方式

必要な加工方向

これにより、サプライヤーは実際の加工範囲を評価できるようになります。

7. ワークピースのサイズは加工エンベロープと同じではありません

この区別は特に重要です。

ワークサイズ

未加工または完成した部品の物理的寸法。

加工エンベロープ

機械が実際に切削工具を移動させ、必要な機能を実現できるスペース。

部品はテーブル上に物理的に収まりますが、効率的に機械加工するのは依然として困難または不可能です。

たとえば、治具が大きいと、スピンドルがエッジ近くのフィーチャに到達できない場合があります。

背の高いワークを使用すると、主軸クリアランスが小さくなる場合があります。

長い工具を使用すると機械構造に干渉する可能性があります。

したがって、CNC 機械の移動量を比較するときは、次の観点から考えてください。

部品 + 治具 + 工具 + スピンドルクリアランス + 切削動作

それよりも：

部品寸法のみ

8. ツールへのアクセスにより、必要な機械移動量が変化する可能性があります

部品の内部に深い空洞があるとします。

外形寸法は比較的小さいかもしれませんが、工具はワークピースの奥深くまで移動する必要があります。

長いツールを使用すると到達距離の問題は解決される可能性がありますが、別の問題が発生する可能性があります。

工具のたわみや振動。

一般に、長い工具は短い工具よりも剛性が低くなります。

これは以下に影響を与える可能性があります。

表面仕上げ

寸法精度

工具寿命

切削安定性

したがって、単に長い Z- 軸を持つマシンを選択することが必ずしも正しい解決策であるとは限りません。

場合によっては、以下を改善することがより良い解決策となる場合があります。

ツールの選択

ワークホールディング

マシン構成

スピンドルへのアクセシビリティ

加工戦略

優れた CNC 機械サプライヤーは、単に Z 軸の移動量を増やすことを推奨するのではなく、工具へのアクセスの問題を評価する必要があります。-

9. より大型の CNC マシンが意味を持つのはどのような場合ですか?

よくある懸念は次のとおりです。

「部品に適合する最小の機械を購入するべきでしょうか、それとも大型の CNC マシニング センターを選択するべきでしょうか?」

可能な限り小型のマシンが常に最も経済的な選択であるとは限りません。

機械がワークの限界に近すぎると、次のような問題が発生する可能性があります。

ワーク保持が困難

ツールへのアクセスが制限されている

さらなるセットアップ

より長い工具長さ

制限されたオペレーターアクセス

将来のパーツ サイズの追加が困難

一方、実際の生産要件より大幅に大きいマシンを購入すると、次のようなコストが増加する可能性があります。

購入費用

床面積

エネルギー消費量

工具の要件

維持費

したがって、目標は CNC 機械の移動量を最大化することではありません。

目標は、治具や将来の生産ニーズを考慮して、必要な操作を快適に実行できる十分な移動量を選択することです。

10. ガントリー マシニング センターを検討する必要があるのはどのような場合ですか?

ワークピースが従来の VMC または HMC が対応できるサイズよりも大幅に大きい場合は、機械構成自体を変更する必要がある場合があります。

ここでガントリーマシニングセンターが重要になります。

Dabai のガントリー シリーズには、X/Y/Z 移動量 2000/1900/800 mm、ワークテーブル 2200 × 1600 mm、最大荷重 4.5 トンを備えた G2019Z などの大型モデルが含まれています。{0}

重要なのは、単にガントリー機械のトラベル量が大きいというだけではありません。

その全体の構造は、大幅に大きなワークピースの加工を中心に設計されています。

大型の金型、金型、構造コンポーネント、その他の大型部品の場合は、以下を考慮する必要があります。

• 作業範囲
• テーブルローディング
• 構造剛性
• スピンドルリーチ
• ワークへのアクセス
• 治具の配置

部品が従来の立形マシニング センターの実用的な限界に近づいている場合は、単に移動量がわずかに多い VMC を探すよりも、ガントリー構成を評価する方が適切な場合があります。

11. 大きな部品が必ずしもガントリーを意味するわけではない

この区別は重要です。

長さ 1,500 mm- のコンポーネントがあるが、機械加工が必要なのは小さなセクションだけであると仮定します。

非常に大きなガントリー マシンが必ずしも最適なソリューションであるとは限りません。

ここで、表面の大部分を継続的にフライス加工する必要がある 1,500 mm の金型を考えてみましょう。

それはまったく異なるアプリケーションです。

2 番目のケースでは、以下に対してはるかに大きな要求が課されます。

機械の動作範囲

主軸の動き

構造剛性

表面加工の安定性

したがって、ガントリー マシニング センターを選択する際には、次のことだけを尋ねないでください。

「その部分の大きさはどれくらいですか？」

聞く：

「部品のどの部分を機械加工する必要がありますか?また、工具は部品の周りをどのように移動する必要がありますか?」

これにより、マシンを選択するためのより良い基準が得られます。

12. 5 軸マシニングセンターの移動量の選択方法

5 軸加工では、別の考慮事項が導入されます。

回転軸にもスペースが必要なため、部品の物理的なサイズだけが制限ではありません。

5 軸マシニング センターを選択するときは、次の点を考慮してください。

• ワーク直径
• ワーク高さ
• ロータリーテーブル寸法図
• 最大ワーク重量
• 回転-軸のクリアランス
• 工具干渉
• 傾斜角度
• スピンドルクリアランス

3 軸機械に快適に適合する部品でも、回転テーブルまたはトラニオンを追加すると、適合が難しくなる場合があります。

回転軸により、有効な加工範囲が変化します。

このため、5 軸機械の選択は、単に X/Y/Z 移動量を比較するのではなく、完全な運動学的セットアップに基づいて行う必要があります。

13. 横形マシニングセンタには、作業スペースの異なる視点が必要です

横型マシニング センターの場合、ワークの向きによって作業範囲を評価する方法が変わります。

部品がテーブルに収まるかどうかだけを考えるのではなく、次のことを考慮してください。

• 器具または墓石の寸法
• 部品の高さ
• 工具の長さ
• スピンドルクリアランス
• ロータリーインデックス
• 複数の顔へのアクセス

横型マシニング センターの利点は、多くの場合、複数の面を効率的に加工できることにあります。

したがって、セットアップの数を減らすことは、単に追加の直線移動を行うよりも価値がある可能性があります。

わずかに小さい移動量の機械が 1 回のセットアップで 4 つの面を加工できる一方、より大きな VMC では複数のセットアップが必要な場合、実際には小型の機械の方が部品をより効率的に生産できる可能性があります。

14. 将来の部品のために十分なスペースを残しておく

CNC マシンは、多くの場合、長年にわたって生産され続けることが期待されます。

したがって、現在の最小の部品だけを中心にマシンのサイズを決定しないでください。

今後数年間に生産が予定されている部品に注目してください。

例えば：

現在の生産量:
600×400×300mm

将来の可能性のある部分:
800×500×400mm

現在の部品サイズをほとんど許容せずに機械を購入すると、すぐに実用的な限界に達してしまう可能性があります。

これは、より大きなマシンを自動的に購入する必要があるという意味ではありません。

代わりに、ビジネスの現実的な部品サイズの範囲を特定し、その範囲に近いマシンを選択してください。{0}

これは、混合生産を行うメーカーにとって特に重要です。

15. 必要な CNC マシンの移動距離を計算する実用的な方法

単純にワーク寸法に固定量を追加するのではなく、このプロセスを使用します。

ステップ 1: 最大のワークを測定する

記録：

長さ×幅×高さ

ステップ 2: 実際の器具の寸法を追加する

ワーク保持システムの高さと設置面積を含めます。

ステップ 3: 最も遠い加工フィーチャーを特定する

マシンは、セットアップ参照から最も遠い機能に到達する必要があります。

ステップ 4: ツールへのアクセスを確認する

必要な工具長によって干渉や過剰なオーバーハングが発生するかどうかを判断します。

ステップ 5: スピンドルのクリアランスを確認する

スピンドルとツールホルダーが必要な表面に近づくことができることを確認してください。

ステップ 6: 完全なマシンエンベロープを確認する

上記の要件を以下と比較してください。

• X-軸の移動
• Y-軸の移動
• Z-軸移動
• テーブルサイズ
• 主軸-から-テーブルまでの距離
• カラムクリアランス

ステップ 7: 将来の生産を検討する

製造が期待される現実的な次世代部品に機械が対応できるかどうかを確認してください。

これは、単にワークの寸法を宣伝されている機械の移動量に一致させるよりもはるかに安全な方法です。

16. 例: 800 mm 部品用の CNC マシンの選択

最大のコンポーネントが次のとおりであるとします。

800×500×350mm

それには以下が必要です:

上面-のフライス加工

側面穴あけ加工

複数のポケット

タッピング

メイン器具 1 つ

まさに次の機能を備えたマシンです。

X 800 / Y 500 / Z 350mm

出発点としては不十分でしょう。

治具、ツールのアプローチ、位置決め、またはクリアランスについては実際的な許容範囲がありません。

実際の治具や加工プロセスによっては、より優れた機械の移動距離が大幅に長くなる場合があります。

今、状況を変えてください。

同じ部品の 4 つの側面を加工する必要があるとします。

問題はもはや次のような単純なものではありません。

「X/Y/Z の移動量はどれくらい必要ですか?」

次のことも尋ねる必要があります。

「横形マシニングセンタなら段取り数は減るのでは？」

または、いくつかの角度のあるサーフェスが含まれる場合は、次のようになります。

「5 軸マシニング センターは、利用可能な作業範囲をより有効に活用できるでしょうか?」

このため、機械の移動量は常に機械構成とともに評価する必要があります。

17. CNC 機械メーカーには何を送るべきですか?

CNC 機械の移動に関する正確な推奨事項が必要な場合は、メーカーに送信してください。

• 最大部分図
• 3D モデルがある場合
• 部品寸法
• 部品重量
• 治具の寸法
• ワーク保持方法
• 重要な加工機能
• 必要な工具の長さ
• セットアップ数
• 材料
• 生産量

この図面は、メーカーが問題が実際に機械の移動にあるのか、それとも工具へのアクセス、治具の干渉、または加工の向きによって引き起こされたのかを確認できるため、特に役立ちます。

プロの CNC 機械メーカーは、単に入手可能な最大の機械を推奨するのではなく、特定の移動範囲が部品に適している理由を説明できる必要があります。

最後: X/Y/Z 番号だけでなく、作業エンベロープを選択します

ワークピースのサイズに基づいて CNC マシンの移動量を選択することは、最大の部品の長さ、幅、高さに 100 mm を追加することではありません。

正しい選択は、完全な加工範囲によって異なります。

ワーク→治具→工具→主軸クリアランス→加工動作→機械移動

小型の汎用コンポーネントの場合、立型マシニング センターで十分な作業スペースが得られる場合があります。-

多面加工の場合、横型マシニング センターは段取りを減らすことで利用可能なエンベロープを有効に活用できます。-

機械構造全体がより大きなワークピースを中心に設計されているため、大きな金型や特大のコンポーネントの場合は、ガントリー マシニング センターの方が適している場合があります。

回転軸を使用する複雑なコンポーネントの場合、5 軸マシニング センターでは回転軸のクリアランスと工具へのアクセスについてさらに考慮する必要があります。-。

目的は、X/Y/Z 移動量が最大のマシンを購入することではありません。

それは、部品を効率的かつ安全に加工するために十分な作業スペースがあり、付属の治具、工具、生産要件に対応できるスペースを備えた CNC マシニング センターを購入することです。

CNC マシンを比較する場合は、部品の図面、ワークピースの寸法、重量、治具情報、および必要な機械加工操作を CNC マシンのサプライヤーに提供します。これらの詳細により、機械の構成と移動範囲を、ワークピースのサイズだけではなく、実際の生産プロセスに照らして評価することができます。

Dabai Precision Machine Tool は、さまざまな加工範囲の立型マシニング センター、横型マシニング センター、ガントリー マシニング センター、および 5 軸マシニング センターを提供しています。実際のワークピースのサイズ、治具の配置、加工アクセス、生産要件に応じて、適切な CNC 機械の移動量を評価できます。