このCNCマシン購入ガイドでは、さまざまなCNCマシン、その基本情報、そして予想価格について解説します。また、木工用CNCマシンの購入ガイドとしても役立ちます。ぜひお読みください！
CNCマシンとは何ですか?
CNCとはコンピュータ数値制御の略です。これは、機械加工とコンピュータ支援設計 (CAD) またはプログラムを組み合わせて、製品をより迅速かつ効率的に製造する製造プロセスです。
一方、機械加工は、原材料を任意の形状やサイズの完成品に変換するために通常使用されるプロセスです。デジタル G コード形式で保存されたコンピューター プログラムを組み合わせることで、工場労働者はあらゆる工具や機械部品をあらゆる角度から自動化および制御して、デジタル ファイルでシミュレートされた完成品を作成できます。
あるいは、CNC 加工の CAD/G コード製造システムをコンピュータ支援製造 (CAM) と呼びます。これはコンピュータシステムによる自動化が可能になったためです。
CNC マシンは何をするのですか?
一般的に、当社ではCNCマシンを使用して、材料の切断、面削り、フライス加工、穴あけ、せん断、成形、包装、ラベル貼り、試作品製作、密封など、さまざまな単純なものから複雑なものまで、生産活動を自動化して実行しています。
CNC ツールの例は何ですか?
CNC 工作機械には、旋盤や旋盤、ワイヤー EDM、研削盤、ウォータージェット、フライス盤、カッター、ルーターなどが含まれます。一般的な CNC 加工ハードウェア アーキテクチャは次のとおりです。
- さまざまな機械コンポーネントを実行および制御するためのコントローラー、
- 機械加工プロセスを監視し、グラフィカル シミュレーションが CAD 設計に従っていることを確認するフィードバック システム
- そして、速度、速度、位置、熱などを含むすべてのパラメータが一貫して正確であることを保証するレギュレーターシステムです。
- 切削工具を保持するためのタレット、
- そして通常は材料を回転させるためのスピンドルです。
一方、現実世界の生産プロセスをシミュレートするコンピュータ生成グラフィックスで構成されるソフトウェア コンポーネントがあります。このグラフィックは、最新の CNC マシンが理解できる言語または形式である G コード ファイルとして変換または保存されます。
そうは言っても、いくつかの CNC 加工の種類とその予想価格について詳しく見ていきましょう。
1. CNC旋盤
旋盤CNCマシンは、CNC加工の原理を応用し、高精度な内径と外径を持つ製品（通常は円筒形）の正面加工、形状加工、穴あけ加工に使用できます。旋盤マシンの回転機構が、私たちがしばしば「CNC旋盤」と呼ぶ理由です。
CNC 旋盤の仕組み
シンプルな CNC 旋盤機械のアーキテクチャは、業界とニーズに応じて、固定回転スピンドルとタレットに対して 2 つ以上の角度で配置された可動切削工具で構成されます。
スピンドルは材料を一定の速度で回転させます。通常は一定の位置で垂直軸または水平軸で回転します。次に、切削工具が材料を配置された角度から成形または切断します。切削工具の直線運動は、最終製品が CAD シミュレーションを満たすように調整されます。
CNC 旋盤はさまざまな軸で動作し、特徴的な分類が行われます。たとえば、6 軸 CNC 旋盤を使用して、自動車のリムなど、複雑な角度を持つものを製造できます。
CNC旋盤の用途
CNC 旋盤工作機械を使用すると、あらゆる材料を仮想的に加工できます。それらの用途には、成形、穴あけ、サンディング、ローレット加工、旋削、切断、面仕上げ、旋削、変形が含まれます。
これらの機能は、CNC 旋盤が金属および木工業界でいかに多用途であるかを証明しています。この多機能さから「工作機械の母」と呼ばれています。
旋盤を購入する際に考慮すべき要素
通常、CNC 旋盤はその単純さまたは複雑さ、および動作角度に基づいて分類されます。これらの角度または軸は、旋盤の潜在的なサイズ、設置、コスト、メンテナンスの可能性を判断するのに役立ちます。
したがって、旋盤や部品の購入を決定するときは、次のボックスを慎重にチェックする必要があります。
- あなたが専門とする製品: この部分を使用して何を達成できますか?
- 工場とチームの規模: これらの部品を誰が操作するのか、またどのタイプの旋盤があなたの工場に最適ですか?
- 既存の CAM ソフトウェアと購入予定の旋盤部品との互換性
- その時に必要な軸数
- 機械部品と作業ツールまたはリソース (鋼、真鍮、青銅、銅などで作られたもの) のコストを考慮してください。
CNC旋盤の価格
CNC旋盤の価格は軸やサイズによって異なります。たとえば、小型 CNC 旋盤の価格は 4,000 ドルから 5,000 ドルです。あるいは、15,000 軸 (ほぼ大型) 旋盤の場合は 250,000 ドルを超えますが、切削工具の材質が一般的なコストに影響する可能性があります。最後に、最大 300,000 万ドルから XNUMX 万ドルかかる可能性がある工業規模または複雑な CNC 旋盤があります。
2. CNCワイヤ放電加工機（EDM）
チタン合金や一部の鋼鉄などの材料は、切断、穴あけ、または加工が難しい場合があります。その場合、放電加工機 (EDM) を使用するのが最適です。
CNCワイヤ放電加工機の仕組み
EDM は、放電またはスパークを使用して材料を加工、切断、または浸食します。このセットアップは、カソードとアノードを表す 2 つの電極で構成されます。一方の電極は金属ツールで、通常は銅、グラファイト、または薄い真鍮でできています。もう 1 つはワークピースで、金属製または非金属製の場合があります。
さらに、継続的に流れる脱イオン水や誘電性流体、電流を流すワイヤー、操作全体を保持するスタンドなど、他の EDM コンポーネントもあります。当社では、製造または生産中に 0.01 ～ 0.1 mm のギャップ幅範囲で XNUMX つの電極を結合します。
このギャップ幅は、スプールを通って連続的に流れる脱イオン水によって完成されます。最後に、セットアップに電流を流し、希望どおりに材料を成形または形成します。 EDM プロセスは電気分解に似ています。
ワイヤ放電加工機の用途
ワイヤ放電加工機は、通常の機械加工では成形や切断が困難な材料の加工によく用いられます。放電加工機は、厚さ約300mmの硬質材料に穴を開けることができます。その用途は、ねじなどの材料を加工・打ち抜くダイカスト業界や金型業界、さらには自動車、航空宇宙、電子機器業界で使用される材料の加工にも及びます。
ワイヤ放電加工機を購入する際の考慮事項
CNC ワイヤ EDM はあまり一般的ではないため、購入する際は次の点に留意する必要があります。
- 消耗品や工具のコスト。これらの材料は、銅、グラファイト、真鍮などの貴重な金属でできていることを思い出してください。したがって、その価格によって、総生産コスト、予算、材料の種類などの他の要素が決まります。
- 材料を節約し、生産性を最大化するのに役立つベスト プラクティスを検討するとよいでしょう。この点に関しては、経験のある専門家や同僚に相談してみてはいかがでしょうか。
- 次に注意しなければならないのは、セットアップのメンテナンスです。製造上、ワイヤーの溶けや工具の変色等が発生する場合がございます。
ワイヤ放電加工機の価格
ワイヤカット放電加工機の価格は、セットアップの簡単さ、複雑さによって異なります。新しい最新のワイヤカット放電加工機の価格は、単純なマシンの場合は 5,000 ドルから始まり、複雑なマシンの場合は 50,000 ドルから 70,000 ドルまで上がります。
3. CNCレーザーカッター
CNC レーザー カッターに対する最大のニーズの 1 つはその精度です。コンピュータ化されているため、彫刻、切断、彫刻がさらに優れています。
CNC レーザー カッター マシンの仕組み
CNC レーザー カッター マシンは、コンピューターを使用して、導電性の金属や木材などの材料を切断または彫刻します。このシステムは、精密切断に使用されるビームとノズルの方向を決定するために CAM で事前にプログラムされています。
従来の機械加工技術とは異なり、通常、2 つの固体材料 (工具とワークピース) の間に接触はありません。金属材料を蒸発させるほどの超高温の圧縮ガスをノズルから発射するだけです。
レーザーカッターの用途
レーザーカッターを使用して、金属材料や非金属材料の切断、装飾、文字や形状の彫刻、彫刻を行っています。ちなみに、レーザー カッターは最大 35 mm の厚さの材料を高精度、高精度、繰り返しで切断できます。
レーザーカッターを購入する際に考慮すべき要素
この CNC 機械購入者ガイドで注意すべき重要なことの 1 つは、購入する前に、CNC 機械で切断する材料 (または製造または生産する製品の種類) を念頭に置いておくことです。これにより、切断に使用するレーザー ビームの種類がわかります。
どうやら、金属を加工するためのレーザービームは、プラスチックや木材に使用されるレーザービームとは異なるようです。たとえば、ガラス、プラスチック、木材の切断や加工に一般的に使用される CO2 レーザー カッターがあります。クリスタル レーザー カッターやファイバー レーザー カッターほど高価ではありません。
金属、セラミック、厚いプラスチック用のクリスタルレーザーカッターもあります。クリスタルレーザータイプはCO2タイプよりも強度が高くなります。最後に、厚いガラスや金属に最適なファイバー レーザー カッターをご紹介します。クリスタルとCO2のタイプを組み合わせたものよりも強力です。
レーザーカットする素材を検討した後は、メンテナンスの可能性やメーカーまたはディーラーからのサポートについても考慮する必要があります。これは、潜在的なメンテナンス費用を計算し、事前に準備するのに役立ちます。
レーザーカッターの価格
レーザー カッター マシンの価格を決定する要因の 2 つは、使用するエネルギーとレーザー カッターの種類です。 CO2,000 カッターは最も安価で、5,000 ドルから 30,000 ドルから始まります。階層の上位 (クリスタル レーザーとファイバー レーザー) に行くほど、価格は仕様に応じて 200,000 ドルから XNUMX ドルの間で上昇する可能性があります。
4.CNCプラズマカッター
プラズマカッターは、適切なガスを適切な材料に適用すれば、あらゆる材料を切断できます。例えば、水素とアルゴンの混合ガスは鉄系材料を切断するにはおそらく適していません。アルミニウムやステンレス鋼の切断に最適です。
CNC プラズマ カッター マシンの仕組み
プラズマ カッターはレーザー カッターと似ていますが、今回は強制または加圧されたガスが導電性材料を通過する点が異なります。このプロセスはコンピューター プログラムによって合理化および自動化されています。切断中、強制ガスが材料をイオン化または電気分解します。
これは、前の例と同様に、一部のプラズマ カッターが一部の材料を切断できない理由を説明します。さらに、よりきれいなカットが得られるかどうかは、通常、ワークピースと適用される圧力の量 (PSI 単位) によって異なります。
プラズマカッターの用途
プラズマ切断はレーザー切断よりも精度が低いため、通常は精密切断を優先しない領域でプラズマ切断を使用することがよくあります。私たちは一般的に、ステンレス鋼、アルミニウム、銅合金などの導電性材料を切断または加工するためにプラズマ切断を使用します。製造会社、自動車販売店、建設工場、スクラップおよび修復工場などの業界では、プラズマ切断が使用されています。
プラズマカッターを購入する際に考慮すべき要素
プラズマ切断の場合は、ワークの材質と切断するガスを考慮する必要があります。通常、導電性材料の場合は、対応するイオン化ガスが必要です。これらの消耗品や原材料は高価です。したがって、リソースの無駄を避けるための経済的な実践方法を研究する必要があります。
CNC プラズマ カッター マシンの価格
CNC プラズマ カッター マシンの価格はさまざまで、切断範囲や圧力などの要因によって異なります。新しいシンプルなプラズマ カッター マシンは 3,000 ドルから 5,000 ドルで購入できます。完全装備の多機能タイプでは、セットアップごとに 50,000 ドルから 100,000 ドルの費用がかかる場合があります。
5.CNCウォータージェット
ウォータージェット機械は、金属を美しく切断するための環境に優しい代替手段となりつつあります。水圧とコンピューター化の組み合わせにより、材料を簡単に製造することが非常にエキサイティングで楽しいものになります。
CNCウォータージェットマシンの仕組み
CNC ウォーター ジェット マシンは、高圧水で金属や木材、プラスチックなどの非金属材料を切断します。圧力下で使用される水には、切断を助けるために研磨剤が混合されることがよくあります。
当社では水を使用しない CNC ウォーター ジェット マシンを使用して、木材やプラスチックなどの硬度の低い材料を高精度で切断することがよくあります。通常、圧力 (PSI 単位) が高いほど、カットはよりきれいに、またはより正確になります。プロセス全体が自動化され、CAD または CAM プログラム ファイルでシミュレーションされます。
CNCウォータージェットマシンの使用
ワークピースが高温または異常な温度に敏感な場合には、CNC ウォーター ジェットの方が適している場合があります。 CNC 加工を使用すると、セラミック、タイル、プラスチック、ガラス、木材、金属などの素材をデザインしたり装飾したりできます。
ウォータージェットマシンを購入する際に考慮すべき要素
ウォーター ジェット マシンは非常に洗練されているため、10 時間あたりの稼働コストが 45 ドルから XNUMX ドルの範囲になる可能性があります。より洗練されたものであればあるほど、オペレーターの料金は高くなります。しかし、必要なのは基本的な切断ニーズを実行するシンプルなマシンだけであれば、なぜハイエンドのウォーター ジェット マシンを購入する必要があるのでしょうか?そうすれば、マシンのパワーが低下するため、光熱費も節約できます。適切に管理すれば、メンテナンスの手間も削減できます。また、動作に使用される材質の種類も確認してください。
ウォータージェットマシンの価格
ウォータージェットマシンの価格は、サイズ、容量、目的によって異なります。 60,000ドルに達するものもあれば、それ以上のものもあります。一般に、この機械の背後にある技術は高度であるため、コストが高くなります。
6. CNCルーターマシン
ここで説明した他の CNC マシンと同様に、CNC ルーター マシンはさまざまな材料を切断するための強力なツールです。他の製品と比べて優れている点の 1 つは、コンピュータで操作され、事前に定義された切断パターンでプログラムできるという事実です。ただし、その名前は、実際の切断を行う取り付け可能な手持ち式ルーターに由来しています。
CNCルーターマシンの仕組み
切断、彫刻、または装飾プロセスをシミュレートしたグラフィック表現を含む CAM プログラム ファイルが CNC ルーター マシンに追加されます。この機械は、回転切削工具を備えたスピンドルを使用して、パターンを形成したり、ワークピースを切断したりします。切断または加工される材料は、タレットを備えたスタンドまたはプレースホルダー上に配置されます。
生産または製造中、スピンドルは CAM プログラムの指示に基づいて水平、垂直、または斜めの方向に移動します。次に、回転切削工具がワークピースにデザインパターンを切断または彫刻します。
ルーターマシンの用途
ルーターマシンは、金属産業よりも木材製造およびプラスチック産業で人気があります。高精度かつ簡単にパターンをカットまたは作成できます。私たちは通常、ワークピースの切断、装飾、またはデザインの彫刻にルーターを使用します。一般的なケーススタディは、家のドアや家具の装飾です。
ルーターマシンを購入する際に考慮すべき要素
装飾用に一般的に使用される機械として、ルーター マシンの最も重要なコンポーネントの 1 つは、エンドポイントまたは切削ツールです。デザインの種類と、行う予定の切断または彫刻の幅と深さを考慮する必要があります。これにより、スピンドルに追加するエンドポイント/切削工具の種類がわかります。
その後、CAM ソフトウェア マシンに注目してください。多くの場合、クライアントや製造の要件に合わせて変更する必要があるからです。通常、ここでいくつかの主要な作業を行います。下手をすると、その後に必要な軸切削工具を含め、製造プロセス全体に影響を与える可能性があります。
CNCルーターマシンの価格
CNC ルーター マシンは、このリストにある他の CNC 加工代替品と比較してかなり安価です。シンプルな 5,000 軸ルーター マシンは、約 12,000 ドルから 50,000 ドルで入手できます。カスタムまたは多目的タイプの場合は、XNUMX ドル以上を支払うこともあります。
7. CNCフライス盤
CNC フライス盤はルーターや旋盤と似ていますが、ルーターよりも多用途です。汎用性の点では旋盤がそれに近いですが。
CNC フライス盤の仕組み
CNC フライス盤は、スピンドルに保持された回転切削工具で構成されています。剪断、切断、成形、または加工された材料は、タレットによって保持されたホルダー上に配置されます。タレットは、加工中に X、Y、または Z 軸に移動する可能性があります。
製造中に、コントローラーは G コードとして保存された CAM ソフトウェアを機械にインストールし、標準パラメーターを適用して目的の結果を取得します。機械はシミュレートされたプログラムに従い、上記のコンポーネントを使用して材料を製造します。
CNCフライス盤の用途
CNCフライス盤は幅広い用途に使用されています。そのため、自動車、航空宇宙、玩具、電子機器産業で使用される機械部品や製品の製造に広く利用されています。
フライス盤を購入する際に考慮すべき要素
CNC フライス盤の使用例は、単純な機械から多目的の大型機械まで拡大します。したがって、購入、設置、配送、メンテナンスのコストを考慮することが重要です。ただし、上記の要素を検討する前に、まずなぜ CNC フライス盤が必要なのかを考える必要があります。
製品ライン、工場フライス加工のニーズを満たす CNC 機械のサイズなどに注意する必要があります。最後に、フライス盤をメンテナンスするときは、交換する部品が元の機械の部品と一致していることを確認する必要があります。また、動的製品の作成中に置き換えられるソフトウェアを検討し、機械またはワークとの互換性を確認する必要があります。
CNCフライス盤の価格
シンプルなデスクトップ CNC マシンの価格は 4,000 ドル以上になる場合があります。ただし、多軸 CNC フライス盤の価格が上がるにつれて、価格は 14,000 ドルから、より大型でより洗練されたマシンの場合は 500,000 ドルまで上昇する可能性があります。
8. CNCグラインダー
最後に、CNC 研削盤またはグラインダーをリストに挙げます。その名前が示すように、私たちは通常、ワークピースの仕上げや不要な部分の除去にグラインダーを使用します。
CNC グラインダーの仕組み
CNC グラインダーは、円筒状のワークピースの内径と外径にコンピューターによる仕上げを施します。一部のグラインダー機械では、回転スピンドルがせん断または仕上げの対象となる材料を保持します。その他の場合、スピンドルまたはホルダーは固定されています。スタンドに保持されたワークは磁力で吸着または強固に固定されます。
次に、水平または垂直方向に移動する回転砥石により、微細な仕上げを実現します。研削砥石には砥粒とグラスファイバーの層が含まれており、ワークピースの成形や仕上げに使用されます。
CNCグラインダーの用途
当社では通常、金属、プラスチック、木材、ガラスなどの材料の硬くて細かい仕上げや平滑化に CNC グラインダーを使用します。この機械があれば、きちんとした品質の製品が確実に得られます。ピストン、シャフト、ワインオープナーなど、CNC グラインダーで仕上げられた製品の一般的な例をいくつか見つけることができます。
グラインダーを購入する際に考慮すべき要素
私たちが一般的に使用するCNCグラインダーは、2つの用途があります。1つは表面仕上げ、もう1つは円筒形ワークピースの内径または外径仕上げです。したがって、グラインダーを購入する際には、まず自社製品または将来の製品ラインを調査し、購入するグラインダーの種類やカスタマイズ内容を決定する必要があります。
さらに、使用する砥石と研磨の種類も考慮してください。なぜ？製品がプラスチックや木材の場合、特定の種類の研磨剤ではうまく仕上げられない可能性があるためです。また、CAM システムを交換する場合は、元のシステムと一致しているかどうかを確認してください。
さらに、ホイールまたはスピンドルの軸方向の動きを考慮してください。ただし、これは生産するものと要求したカスタマイズによって異なります。最後に、グラインダーのコストとメンテナンスの可能性を念頭に置いてください。詳細については、お好みの CNC 加工ディーラーにお問い合わせください。
CNC グラインダーマシンの価格
サイズやカスタマイズに応じて、平面研削盤の価格は 25,000 ドルから 70,000 ドルになります。より大型で耐久性の高い多目的タイプは、最大 150,000 ドルから 200,000 ドルの費用がかかる場合があります。
結論
このCNCマシン購入ガイドでは、CNCマシンを購入する際に情報に基づいた意思決定を行うために必要な基本事項をご理解いただけたと確信しております。お客様の生産ニーズに最適な機器については、お気軽にお問い合わせください。さらに詳しい情報については、弊社の事例紹介やリソースセンターをご覧ください。