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機械を使用または修理する前に、主要な CNC フライス加工コンポーネントについて理解しておく必要があります。これらの部品は、CNC システム、主軸、送り動作、機械構造、および補助装置です。 CNC フライス加工された各コンポーネントには特別な役割があります。これらは、機械が適切かつ正確に動作するのに役立ちます。これらの CNC フライス加工コンポーネントを理解することは、機械を正しく動作させるのに役立ちます。また、問題が発生する前に問題を阻止するのにも役立ちます。 CNC フライス加工された各コンポーネントについて、またそれが CNC フライス盤にとって重要である理由を学びます。
CNCシステム
スピンドル
送り動作
機械の構造
補助装置
CNC フライス盤の主要部品について学びます。これらには、CNC システム、スピンドル、送り動作、機械構造、および追加のデバイスが含まれます。これらの部品を理解することは、機械を適切に使用し、手入れするのに役立ちます。
定期的にメンテナンスを行うことが重要です。 CNC フライス盤を毎週掃除してチェックしてください。これにより、問題を防ぎ、機械のスムーズな動作を維持できます。こうすることで機械が長持ちし、動作が良くなります。
作業に適したスピンドルを選択してください。良好な切断には強力なスピンドルが必要です。より速いRPMにより、素早く切断できます。慎重な作業には遅い速度が最適です。
自動工具交換装置 (ATC) を使用すると、作業を高速化できます。 ATC システムにより、機械を停止することなく工具を素早く交換できます。これにより時間を節約し、間違いを減らします。
優れたCNCコントロールパネルを入手してください。シンプルなインターフェイスにより、コマンドを簡単に入力してマシンを監視できます。これにより、より良い結果が得られ、より自信を持って使用できるようになります。
CNC フライス加工は、材料を非常に正確に成形するのに役立ちます。この機械はコンピューター制御と回転切削工具を使用します。ワークピースから材料を切り取って、適切な形状とサイズを作成します。 CNC フライス加工は、金属、プラスチック、木材、またはガラスに使用できます。このプロセスは、コンピューターを使用して切削工具を移動させるため、特別です。デザインとサイズをコンピューターに入力します。その後、マシンはあなたの計画に従います。こうすることで、常に希望どおりのパーツを入手できます。
CNC フライス加工により、常に高品質の部品を製造できます。手作業によるミスを心配する必要はありません。細かい部分は機械が処理してくれます。
CNC フライス加工は今日のものづくりにおいて重要です。完璧にフィットするパーツを作成するのに役立ちます。これは飛行機、自動車、医療器具などにとって非常に重要です。 CNC フライス加工では、手作業では困難な形状を作成できます。また、パーツを適切なサイズに非常に近づけることもできます。
飛行機などの非常に正確な部品を作ることができます。
ぴったりフィットする必要がある医療用インプラントを作成できます。
CNC フライス盤を使用して作業を行うと、ミスが少なくなります。
小さな部品のサイズを必要なサイズに近づけます。
揺れを止めるために強力なモーターと機械部品を使用します。
自動工具チェックを使用して、切削工具の正常な動作を維持します。
CNC フライス加工は、品質と動作方法に関する厳格なルールに従うのに役立ちます。 CNC フライス加工なら、難しい作業でも良好な結果が得られます。
CNCフライス盤を見ると、頑丈なボディを持っていることがわかります。このボディはすべての主要なパーツを保持し、それらの動きを助けます。ベースとフレームは、CNC マシンの動作時に安定した状態を保ちます。マシンが安定していれば、より良い結果が得られ、マシンは安全に保たれます。構造のあらゆる部分が CNC フライス盤の正常な動作に役立ちます。
フレームとベースは CNC フライス盤の底部です。切断時に機械を支え、ワークピースをサポートします。曲がったり揺れたりしないフレームとベースが必要です。これにより、切断をスムーズに保ち、パーツを適切なサイズに保つことができます。
CNC フライス盤のフレームとベースは通常、鋳鉄または鋼で作られています。一部の機械にはアルミニウム合金または複合材料が使用されています。これらの材料は機械を強くし、揺れを止めるのに役立ちます。また、切断時に機械の形状が変化するのを防ぎます。これは、カットが常に正しいことを確認するために重要です。
フレームとベースは CNC マシンのバックボーンと考えることができます。揺れたり動いたりするミスを防ぐのに役立ちます。 CNCフライス盤を選ぶときは、ベッドとフレームが強度があるかどうかを確認してください。
コラムはベース上に直立し、スピンドルやその他の可動部品を保持します。切断時にスピンドルを安定させるには、強力なコラムが必要です。コラムの組み立て方法によって、CNC マシンが扱える重量が変わります。
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カラムデザイン |
剛性と精度への影響 |
|---|---|
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単一列 |
重い負荷がかかると曲がる可能性があり、切断の精度が低下します。 |
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ダブルカラム |
より強くなり、切削力が分散され、曲がりや揺れが止まります。 |
ダブルカラム設計により、慎重に切断することでより良い結果が得られます。硬い材料であっても、スピンドルとツールを正しい位置に保ちます。
テーブルはワークを置く場所です。さまざまな方向に動くので、さまざまな面から切断できます。テーブルのサイズと強度によって、どのような部品を作成できるかが決まります。
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説明 |
寸法 (インチ) |
寸法(mm) |
|---|---|---|
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典型的な作業範囲 |
40×20×20 |
1016×508×508 |
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標準サイズの部品 |
最大39.4×19.7×19.7 |
最大1000×500×500 |
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部品の最大サイズ |
157.5×59.1×23.6 |
4000×1500×600 |
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耐荷重 |
数トン |
機械の設計により異なります |
重い部品を曲げずに保持できるテーブルが必要です。これにより、カットがまっすぐに保たれ、パーツが適切なサイズに保たれます。テーブルはベッドとフレームと連動してしっかりとサポートします。
スピンドルは最も重要な CNC 機械部品の 1 つです。切削工具を保持し、非常に高速で回転させます。スピンドルとツールを使用して材料を成形します。スピンドルの速度とパワーによって、どれだけ早くスムーズに切断できるかが決まります。
フライス加工用の CNC スピンドルは通常、12,000 ～ 24,000 RPM で回転します。
RPM が高いほど、より速く切断できます。
フライス加工には 8,000 RPM 以上の速度が必要ですが、彫刻には 2,000 RPM 未満の速度が必要です。
ベルト駆動のスピンドルは最大 15,000 RPM まで上昇し、より強力な出力を得ることができます。
作業に適したスピンドルを選択する必要があります。硬いものを切りたい場合は、より強力なスピンドルが必要です。細かい部分を確認するには、より遅い速度を使用します。スピンドルとツールが連携して、きれいで正確な切断を行います。
軸は、CNC フライス盤をさまざまな方法で動かすのに役立ちます。ほとんどのマシンは、X (左右)、Y (前後)、Z (上下) の 3 つの軸を使用します。一部の機械では、より難しい形状に対応するために、より多くの軸を備えています。
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特徴 |
3軸CNCマシン |
5軸CNCマシン |
|---|---|---|
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動き |
X、Y、Z 方向に移動します |
X、Y、Z、および 2 つの回転軸で移動します |
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カットの複雑さ |
シンプルなフラットカットに適しています |
難しいカットや難しい形状も可能 |
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精度 |
ハードなデザインにはそれほど正確ではありません |
追加の軸によりより正確になります |
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アプリケーション |
平板などの基本部品 |
飛行機の曲面形状 |
軸を使用してテーブルとスピンドルを移動します。これにより、材料をさまざまな面からカットできます。軸は、簡単な部品または難しい部品を作成するのに役立ちます。これらは CNC マシンをうまく機能させるために重要です。
CNC フライス盤の動作を向上させるために各部品がどのように役立つかは次のとおりです
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構造要素 |
業績への貢献 |
|---|---|
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駆動方式 |
工具とワークピースを正しい方法で移動させるため、正確な切断が可能です。 |
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フィードバックシステム |
カットを正しく保つために小さな変更を加えることで、機械がうまく機能します。 |
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ベッド |
ワークを保持し、機械を安定させ、美しい仕上がりを実現します。 |
ヒント: CNC マシンを購入または使用する前に、フレーム、ベース、コラムが強度があるかどうかを必ず確認してください。これらの部品はマシンを安定させ、最高の結果を得るのに役立ちます。
CNCフライス盤の構造を理解すると、より使いやすくなります。問題を早期に発見し、マシンをより長く稼働させることもできます。適切な構造は、常に良質で正確な部品を製造するのに役立ちます。
CNC システムはフライス盤の頭脳のようなものです。あらゆるステップを制御し、自動化します。このシステムはすべての主要部分を接続します。すべてが連携して良好な結果が得られるようにします。 CNC システムにより正確な動きが得られます。アクションを繰り返すので、毎回パーツが設計と一致します。
CNC コントローラーを使用して、機械の動きをガイドします。コントローラーはあなたの指示を受け取り、それを現実にします。モーターにいつ、どのくらいの速度で移動するかを指示します。また、どこに立ち寄るべきかも教えてくれます。 CNCコントローラーは各部品の位置を確認します。これは正確なカットを行うのに役立ちます。 FANUC、Siemens、Heidenhain、Mitsubishi、Mazak などのブランドが、信頼できるコントローラーを製造しています。これらのブランドは高度なテクノロジーを使用しており、うまく機能します。優れた CNC コントローラーは、機械がスムーズかつ効率的に動作するのに役立ちます。
ヒント: 優れたコントローラーを備えた強力な CNC システムは、間違いを防ぎます。また、マシンをより長く稼働させることができます。
コントロール パネルを使用して CNC フライス盤と通信します。このパネルでは、コマンドを入力してジョブを開始できます。機械が動く様子を観察することができます。パネルのデザインは重要です。明確なラベルとレイアウトにより、ボタンをすばやく見つけることができます。最新のパネルは固定式のものと、変更可能な機能を備えた PC ベースのものがあります。これにより、作業がより簡単かつ安全になります。カスタム パネルは、シンプルなナビゲーションと快適さに重点を置いています。より速く作業でき、ミスも少なくなります。優れたデザインのパネルにより、自信を持ってコントロールできるようになります。
注: 常に使いやすいコントロール パネルを備えた CNC システムを選択してください。これにより、作業が簡素化され、より良い結果が得られます。
CNC加工をより速く、より簡単にするにはツールチェンジャーが必要です。自動工具交換装置 (ATC) を使用すると、フライス加工プロセスを停止することなく機械の工具を切り替えることができます。これは、より少ない労力で、より早くジョブを完了できることを意味します。 ATC システムは時間を節約し、間違いを減らすのに役立ちます。手動でツールを変更する必要がないため、他の作業に集中できます。
自動工具交換装置が CNC 加工にどのように役立つかは次のとおりです。
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アドバンテージ |
説明 |
|---|---|
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非切削時間の短縮 |
工具の交換は迅速に行われるため、フライス加工プロセスの速度が低下することはありません。 |
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効率の向上 |
マシンは稼働し続けるため、出力が向上します。 |
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より高い精度 |
自動変更により、フライス加工プロセスの正確さが維持されます。 |
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人件費の削減 |
工具交換のために停止する必要がないため、労力を節約できます。 |
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ツールストレージの増加 |
複雑な CNC 加工ジョブにさらに多くのツールを使用できます。 |
ヒント: CNC 加工をスムーズに実行し、遅延を少なくしてフライス加工プロセスを完了するには、ATC システムを使用します。
ツールホルダーは、フライス加工中に切削工具を安定させます。最良の結果を得るには、各作業に適切なツールホルダーが必要です。優れたツールホルダーは、正確な切断を行うのに役立ち、ツールが動いたり揺れたりするのを防ぎます。
高精度 CNC 加工に最も効果的なツール ホルダーには次のようなものがあります。
熱収縮ツールホルダー: 強力なクランプと非常に高い精度を実現し、振れはわずか 0.003mm です。
油圧ホルダー: 精度が高く、振れが約 0.005mm のさまざまな種類の工具を扱うことができます。
HSK および CTA ホルダー: バランスが取れて安定しているため、高速仕上げ加工に適しています。
BT および HSK ホルダー: これらは強力で剛性があるため、重フライスや硬い材料に使用できます。
CTA ホルダー: ツールを中心に保つため、マイクロミリング、金型仕上げ、または薄肉部品に最適です。
常に工具ホルダーをフライス加工プロセスに適合させる必要があります。これにより、きれいなカットが得られ、CNC 加工の精度が維持されます。
補助システムは CNC 加工をサポートし、機械の寿命を延ばすのに役立ちます。冷却および潤滑システムは、フライス加工プロセスにおいて大きな役割を果たします。工具やワークピースを冷たく保ち、熱くなりすぎるのを防ぎます。これにより工具の摩耗が軽減され、正確な切断が維持されます。
クーラントは、切断領域から熱を逃がすのに役立ちます。これにより、フライス加工プロセスが安定し、ミスが防止されます。
潤滑により、工具とワーク間の摩擦が軽減されます。これにより、損傷を防ぎ、工具を長持ちさせることができます。
冷却が不十分な場合、部品が熱くなりすぎて形状が変化する可能性があります。これは CNC 加工の精度に影響します。
エンクロージャは切りくずとクーラントを機械内部に保持します。これにより、ワークスペースがより安全かつクリーンになります。
注: フライス加工プロセスを開始する前に、必ず補助システムをチェックしてください。優れた冷却剤と潤滑剤は、より良い結果をもたらし、CNC 加工装置を保護するのに役立ちます。
CNC フライス盤が正常に動作するには、安定している必要があります。フレーム、ベース、コラムが機械を強力にします。これらのパーツは、フライス加工時に揺れや曲がりを防ぎます。機械が安定していれば、非常に正確な部品を作ることができます。機械が動いたり揺れたりすると、部品が故障する可能性があります。
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要素 |
説明 |
|---|---|
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熱変形 |
熱により材料は膨張します。温度を±1 °C 以内に維持すると、誤差を半分に減らすことができます。 |
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工具の摩耗 |
超硬工具は、硬い材料を使用すると摩耗が早くなります。多くの場合、工具オフセットを変更すると精度を維持できます。 |
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治具剛性 |
弱いクランプや残留応力により、フライス加工後の部品の形状が変化する可能性があります。 |
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機械の校正 |
レーザーとスピンドルテストによるチェックにより、機械の再現性と信頼性が維持されます。 |
支持構造も振動と精度に影響します。スピンドル システムはベアリングのサイズと速度によって異なります。ベアリングのクリアランスが小さいと、動きが難しくなり、切断の精度が低下する可能性があります。部品を正しく保つために、マシンのサポート構造を頻繁にチェックする必要があります。
ヒント: フライス加工の前に、必ず機械の安定性を確認してください。これにより、間違いを回避し、部品の正確さを保つことができます。
いくつかの CNC フライス盤部品が精度と動きを制御します。送りモーション システムは、ワークピースまたはツールを X、Y、Z 軸に沿って移動します。ガイドウェイにより、スムーズな移動軌跡が得られます。ボールネジとリードネジは、モーターの回転を正確な直線運動に変換します。サーボ モーターとステッピング モーターは機械部品を動かします。エンコーダとセンサーは、位置、速度、力、温度のフィードバックを提供します。
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成分 |
関数 |
|---|---|
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送りモーションシステム |
ワークピースまたは工具を軸に沿って移動させ、正確な切断を実現します。 |
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ガイドウェイ |
安定した軌道を与えてスムーズな動きを実現します。 |
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ボールねじ・台形ねじ |
モーターの回転を正確な直線運動に変換します。 |
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サーボ/ステッピングモーター |
機械部品を制御された動きで移動します。 |
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エンコーダ/センサー |
精度と品質についてフィードバックを提供します。 |
リニアガイドとボールネジを使用すると、精密な部品を作成できます。摩擦が軽減されるため、工具がスムーズに動きます。より良い表面仕上げとより長い機械寿命が得られます。ボールねじを使用すると、精度を損なうことなく、より迅速な作業が可能になります。リニアガイドにより動きを安定させ、曲がりを防ぎます。素早く移動しながら正確な部品を作成できます。
スムーズな工具移動により仕上げ面が向上します。
磨耗が少ないということは、機械の寿命が長いことを意味します。
作業が速くなり、精度も維持されます。
安定した動作で高い精度を実現します。
低摩擦でバックラッシュが少ないため、工具の位置決めに役立ちます。
剛性が高いのでたわみが止まり、精度が向上します。
素早い動きは非切削時間を短縮します。
注: 精密な部品が必要な場合は、送りモーション システム、ガイドウェイ、ボールねじを良好な状態に保ってください。
CNC システムとコントロール パネルを使用してフライス加工を自動化します。 CNC コントローラーはコマンドを受け取り、実際の動きに変換します。複雑な形状を作成し、厳しい公差を維持できます。 CNC 自動化により高精度と短いリードタイムが得られます。常に機械を監視する必要はありません。
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特徴 |
CNCオートメーション |
手動フライス加工 |
|---|---|---|
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精度と精度 |
厳しい公差での高精度 |
精度は良いが、一貫性が低い |
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多用途性 |
複雑な形状や材質にも対応 |
より単純な円筒形に限定される |
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労働者の関与 |
無人で稼働できるため、人件費が削減されます |
オペレーターの継続的な関与が必要 |
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リードタイム |
複雑な部品のリードタイムを短縮 |
制作に時間がかかる |
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プログラミングの柔軟性 |
複雑なツールパスには CAD/CAM を使用 |
限られたプログラミング能力 |
CNC 加工ではソフトウェアを使用してすべてのステップを制御します。 3 次元モデルを作成し、それを使って機械をガイドできます。センサーとフィードバック システムにより、マシンがよりスマートになります。適応加工により、リアルタイムで調整して品質を安定させることができます。 IoT は機械とセンサーを接続して生産を改善します。 AI は問題が発生する前に予測して発見します。センサーはスピンドル速度、工具の磨耗、温度、振動、電力使用量を追跡します。リアルタイムのデータを取得して、マシンを正常に稼働し続けます。
適応加工により品質と精度が調整されます。
IoT により工場はよりスマートになり、より効率的になります。
AI が問題を予測し、障害を阻止します。
センサーはリアルタイム制御の重要なものを監視します。
温度と振動のチェックはメンテナンスに役立ちます。
ヒント: CNC オートメーションとフィードバック システムを使用して、フライス加工プロセスの信頼性と効率を高めます。
CNC フライス盤の生産性を維持するには、工具を適切に管理する必要があります。定期的な検査は、工具の摩耗を早期に発見するのに役立ちます。メンテナンスにより、ツールは正常に動作し続けます。冷却剤は摩擦と摩耗を軽減します。機械の使用量と材料の硬さに基づいて、工具チェックのルーチンを設定する必要があります。検査技術についてチームをトレーニングすると、全員が問題を発見できるようになります。高品質のツールを購入すると、時間の経過とともにコストを節約できます。
工具の磨耗を頻繁にチェックし、適時に交換してください。
メンテナンスにより工具は良好な状態に保たれます。
クーラントを使用して摩擦を減らし、工具を清潔に保ちます。
用途と材質に基づいてツールチェックルーチンを設定します。
検査とメンテナンスについてチームを訓練します。
寿命を長くするために高品質の工具を購入してください。
切削条件を最適化して工具ストレスを軽減します。
耐摩耗性を向上させるために先進的な素材を使用します。
冷却と潤滑を行って摩耗を止めてください。
工具の寿命に注意して、故障する前に工具を交換してください。
摩耗を軽減するには、適切な工具形状を選択してください。
適切な工具管理により生産性が向上します。工具の寿命を延ばし、工具の故障によるコストを削減します。より高価なツールをより長く使用すると、スクラップやダウンタイムが減り、コストを節約できます。ツールのパフォーマンスを文書化すると、より優れたツールを選択し、操作を改善するのに役立ちます。効率が向上し、中断が少なくなります。
注: 適切な工具管理により、CNC 加工で最高の結果が得られ、機械のスムーズな稼働が維持されます。
CNC フライス加工された各コンポーネントの機能を理解していれば、より良い結果が得られます。清掃や点検などの定期的なメンテナンスを行うことで、CNC フライス盤が正常に動作するようになります。スムーズな走行には潤滑も重要です。強力なスピンドルを備えたピッキングマシンは、正確な部品の製造に役立ちます。効率的なツールチェンジャーにより、ツールを素早く切り替えることができます。信頼性の高いコントローラーは、間違いを回避し、時間を節約するのに役立ちます。これらの選択肢は、ダウンタイムを削減し、精度を向上させるのに役立ちます。以下の表は、CNC システムのコンポーネントを理解することで、機械の寿命が長くなり、コストが節約される方法を示しています。
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改善タイプ |
改善率 |
|---|---|
|
メンテナンスコストの削減 |
15～25% |
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計画外のダウンタイムの減少 |
70-75% |
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機器の長寿命化 |
20～25% |
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全体的な設備効率 (OEE) の向上 |
10-20% |
スピンドルに注目する必要があります。スピンドルは切削工具を回転させ、材料を成形します。スピンドルを良好な状態に維持すると、正確な切断とより良い結果が得られます。
CNC フライス盤を毎週チェックする必要があります。機械を清掃し、スピンドルを検査し、ツールホルダーをチェックします。定期的なメンテナンスにより、故障を回避し、機械をスムーズに動作させることができます。
CNCフライス盤を使用すると、さまざまな材料を使用できます。金属、プラスチック、木材、ガラスはうまく機能します。最良の結果を得るには、常に各材料に適切な切削工具を選択してください。
CNC コントロール パネルは、コマンドの入力と機械の監視に役立ちます。透明なパネルにより、作業が速くなり、間違いを防ぐことができます。シンプルで読みやすいインターフェイスを使用すると、より自信が持てるようになります。
自動工具交換装置は、CNC フライス加工プロセスを停止することなく工具を切り替えます。時間を節約し、エラーを減らします。マシンは動作し続けるため、より少ない労力でより速くジョブを完了できます。
