CNC工作機械(正式名称:コンピュータ数値制御工作機械)は、コンピュータプログラムによって制御され、精密加工が可能な工作機械です。従来の工作機械は手動で操作する必要がありましたが、CNC工作機械は事前に設定されたプログラムに従ってコンピュータによって自動的に操作されるため、生産効率と精度が大幅に向上します。
📌 CNC工作機械の一般的な種類:
種類 | 機能 | 適用範囲 |
---|---|---|
CNC旋盤 | 回転ワーク、工具移動 | 円形部品加工 |
CNCフライス盤 | 固定ワーク、工具回転切削 | 平面、穴加工 |
CNCマシニングセンター | 多軸自動工具交換機能 | 複雑な部品、多面加工 |
CNCレーザー切断機 | レーザー切断材料 | 金属板、アクリルなど |

CNC工作機械の動作原理:
- 1. コンピュータプログラム:CNC工作機械の動作は、加工パス、工具選択、切削速度、送り速度などの指示を含む、事前に記述されたコンピュータプログラムに基づいています。
- 2. 数値制御:コンピュータプログラムはこれらの指示を数値信号に変換し、工作機械のサーボシステムに送信して各軸の動きを制御し、精密な加工を実現します。
- 3. 自動加工:CNCマシンは、コンピュータプログラム制御により、旋削、フライス加工、穴あけ、ボーリングなどの複雑な加工作業を、人間の介入なしに自動的に完了できます。
CNCマシンの利点:
- 高精度::コンピュータ制御により、極めて小さな公差を実現し、製品の精度と一貫性を確保できます。
- 高効率:: 処理を自動化することで、手作業による介入を減らし、生産効率を向上させます。
- 高い柔軟性:: プログラムを変更できるため、異なる処理タスクを簡単かつ迅速に切り替えることができ、多品種少量生産に適しています。
- コスト削減:: 人件費と材料の無駄を削減し、生産コストを削減します。
- 複雑な加工:: 従来の機械では実現が困難だった複雑な形状や曲面加工が可能です。
🔧 CNC操作における重要なパラメータ:
-
- 主軸回転速度 (RPM): 工具回転速度
-
- 送り速度 (Feed Rate): 工具の送り速度
-
- 切込み深さ:各切込みの深さ
-
- クーラント制御:工具の過熱と加工変形を防止
以下は、当社が金属材料加工にYaweiガントリーマシニングセンター LP-3021を使用した際の説明、工程、およびサンプルGコードです。
🏭 機械概要と材料適応
LP-3021 主要パラメータ (3軸タイプ)chanpin.gongchang.com+11xyh-cnc.com+11awea.com+11:
-
- X / Y / Z軸移動量: 3,000×2,100×760mm
-
- 作業台サイズ: 3,020×2,010mm、最大積載量 10,000kg
-
- 主軸出力: 22kW (連続)、26kW (30分)
-
- 主軸回転速度: 標準 6,000rpm (オプションでダイレクトドライブにより 8,000~12,000rpm)
-
- 高速移動速度:X = 20,000mm/分Y / Z = 15,000mm/分
-
- 精度:位置決め ±0.015mm、全範囲繰り返し精度 ±0.003mm
機械構造材質:
-
- ベースとガントリーには、熱処理と精密研磨を施したミーハナイト鋳鉄(ミーハナイト)を採用。非常に高い剛性と耐振動性を備えています。Scribd+9awea.com+9awea.com+9Scribd+8awea.com+8awea.com+8awea.com+6m.zgong.com+6中国製造ネットワーク+6Scribd+1awea.com+1。
適切な加工材料:
<!– wp:list –>
<ul class=”wp-block-list”><!– wp:list-item –>
<li>アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス鋼、工具鋼、プラスチックなど。アルミニウム合金(6061-T6など)から始めると、習得が早く、工具寿命も長くなります。 </li>
<!– /wp:list-item –></ul>
<!– /wp:list –>
<!– wp:separator –>
<hr class=”wp-block-separator has-alpha-channel-opacity”/>
<!– /wp:separator –>
<!– wp:heading –>
<h2 class=”wp-block-heading”>⚙️ 加工例:アルミニウム合金ブロックの加工</h2>
<!– /wp:heading –>
<!– wp:paragraph –>
<p><strong>ワーク仕様</strong>:100×100×50mmのアルミニウムブロックを、元のサイズ(100×100×50、公差あり)から80×80×40mmに加工。 </p>
<!– /wp:paragraph –>
<!– wp:paragraph –>
<p><strong>工具選択</strong>:</p>
<!– /wp:paragraph –>
<!– wp:list –>
<ul class=”wp-block-list”><!– wp:list-item –>
<li>荒加工: アルミ用 D20mm エンドミル</li>
<!– /wp:list-item –>
<!– wp:list-item –>
<li>仕上げ加工: D10mm エンドミル</li>
<!– /wp:list-item –></ul>
<!– /wp:list –>
<!– wp:paragraph –>
<p><strong>切削条件 (アルミ)</strong>:</p>
<!– /wp:paragraph –>
<!– wp:list –>
<ul class=”wp-block-list”><!– wp:list-item –>
<li>荒加工:主軸回転数 8,000 rpm、送り速度 3,200 mm/min、切込み深さ ap=5 mm、幅 ae=10 mm</li>
<!– /wp:list-item –>
<!– wp:list-item –>
<li>仕上げ加工:主軸回転数 10,000 rpm、送り速度 2,500 mm/min、切込み深さ ap=1 mm、ae=0.5 mm</li>
<!– /wp:list-item –></ul>
<!– /wp:list –>
<!– wp:separator –>
<hr class=”wp-block-separator has-alpha-channel-opacity”/>
<!– /wp:separator –>
<!– wp:heading –>
<h2 class=”wp-block-heading”>✍️ Gコード例</h2>
<!– /wp:heading –>
<!– wp:preformatted –>
<pre class=”wp-block-preformatted”>Gコードのコピーと編集<code>%
O1000 (LP-3021アルミニウム合金立方体加工例)
(荒加工 – 形状と高さに合わせて材料を荒削り)
T1 M6 (20mmエンドミル)
S8000 M3
G54
G0 X0 Y0 Z100
M8
G0 X50 Y50
G1 Z5 F3200
(輪郭パスに沿った荒加工)
G1 X150 F3200
G1 Y150
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100
(仕上げ)
T2 M6 (10mmエンドミル)
S10000 M3
G0 X50 Y50 Z100
G1 Z5 F2500
(細線)
G1 X130 Y50
G1 Y130
G1 X50
G1 Y50
G0 Z100
M9
G0 X0 Y0
M30
%
説明手順
- 工具とスピンドルの設定:T1→T2、加工段階に応じて異なる径のエンドミルを選択します。
- 高速位置決め:
G0
安全高さからワークピースの上部に入ります。 - 荒加工:高速直線切削により余分な形状を除去します。
- 仕上げ加工:最終寸法を達成するために、より小さな工具と微細な切削条件を使用します。
- 工具洗浄を終了して原点復帰:
M9
で切削液を停止し、M30
でプログラムを終了します。
📐 注意事項とパラメータの推奨事項
- ワーク原点は、G54 でワーク中心 (50,50) に定義するか、通常通り左下隅に設定できます。
- スピンドルモードは、直結型を採用し、アルミニウム加工性能と表面品質を向上させます。
- 本機は自動補正、スピンドル温度制御、荷重送り調整などの機能を備えており、加工安定性と工具寿命を向上させます。
- クーラントは、
M8
から開始することをお勧めします。アルミニウム加工では、通常、放熱と切削片の排出を促進するために、オイルミストまたはエマルジョンが使用されます。 - より複雑な五面加工(穴あけや五面取りなど)が必要な場合は、LP-3021を垂直または水平交換ヘッドライブラリと組み合わせて使用し、CAMを介してA/C軸のGコードを生成することができます。
次に、「Yawei LP-3021 ガントリーマシニングセンター」を用いたステンレス鋼加工のための高度なGコード例を示します。これには以下の内容が含まれます。
🎯 加工対象
SUS304を材質とし、100×100×40mmのワークを加工します。加工内容は以下のとおりです。
加工項目 | 説明 |
---|---|
穴あけ加工 | Ø10mm貫通穴、位置(X30, Y30) |
偏芯穴 | Ø15mm穴、中心オフセット(X70, Y30) |
面取り加工 | 上面4辺の面取り1 mm |
5面加工 | 上面と側面4面の垂直面はすべて平面にフライス加工されています |
材質 | SUS304ステンレス鋼(難加工材) |
工具 | 高硬度タングステン鋼エンドミル、特殊合金ドリル |
🧰 加工設定(ステンレス鋼に適用)
- 工具材質: タングステン鋼(TiAlNコーティングを施した超硬合金)
- 工具寿命に関する考慮事項: クーラントと安定した送りが必要です
- 加工パラメータの推奨事項:
- スピンドル回転速度: 1,200~2,000 rpm
- 送り速度: 100~300 mm/分 (径/工具によって異なります)
- 深穴加工: G83 および G73 (切削片除去サイクルドリル)
✍️ Gコード例 (FANUC Based on に基づく)
Gコードコピー編集%
O2000 (SUS304 5面加工 + 穴あけ + 面取り)
(ワーク: 100x100x40 SUS304)
G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54
T1 M6 (Ø20 正面フライス - 側面加工)
S1800 M3
M8
(上面加工)
G0 X0 Y0 Z100
G0 Z5
G1 Z-1 F150
G1 X100 Y0 F250
G1 Y100
G1 X0
G1 Y0
G0 Z100
(右側面加工)
G0 X100 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100
(左側面の加工)
G0 X0 Y0 Z5
G1 Z-40 F150
G1 Y100
G0 Z100
(表裏の加工も同様です…)
---
(スイッチØ10mmドリル - 穴あけ)
T2 M6
S1200 M3
G0 X30 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F120 (貫通穴あけ、深さ45mm、段差2.5mm)
G80
G0 Z100
(偏心穴 Ø15mm)
T3 M6 (Ø15mmドリル)
S1100 M3
G0 X70 Y30 Z100
G83 Z-45 R5 Q2.5 F100
G80
G0 Z100
---
(面取り、45°面取り工具 Ø10mm 使用)
T4 M6
S2000 M3
G0 X5 Y5 Z5
G1 Z-1 F120
G1 X95
G1 Y95
G1 X5
G1 Y5
G0 Z100
M9
G0 X0 Y0
M30
%
🔍 各段落の説明:
コマンド | 機能 |
---|---|
G83 |
チップ除去設計による深穴周期掘削 |
G80 |
周期掘削終了穴あけ |
R5 |
安全な高さまで素早く下降 |
Q2.5 |
1回あたり2.5 mm切削 |
Z-45 |
板厚40mm+余裕の穴あけ |
面取りパス | 変更可能 G1 X... 連続4面面取り |
M8 |
クーラントオン(必須!) |
📌 工具と安全に関する注意事項(SUS304加工)
- ドリルは超硬合金、TiAlNコーティング、135°ドリル角度設計
- 深穴加工時は、必ず周期的切削片除去コマンド(G83)を使用してください
- 工具を使用する長さ補正(
G43 Hxx
)と適切な工具長テーブル(工具設定器と併用可能) - 5面加工時にA/B軸を回転させる必要がある場合は、外付けスイングヘッドまたはCNCインデックスプレートを接続できます
- 鋼加工中は工具寿命を延ばし、変形を防ぐため、クーラントを使用する必要があります
を選択してください
#CNC工作機械 #ガントリーマシニングセンター #Gコード指示表 #面取り加工パス #穴あけサイクル指示 G83 #ステンレス鋼切削パラメータ #CNCプログラミング例
#マシニングセンター五面加工 #フェースミル/エンドミル #エンドミル加工/面取り加工 #工具設定/工具交換指示
#CNC加工 #CNCフライス加工 #CNCドリリング #Gコードプログラミング #CAMソフトウェア #CNCツールパス #CNCセットアップ #工具オフセット/ワークオフセット (G54~G59) #サーフェスフライス加工/フェースフライス加工 #輪郭フライス加工 #ポケットフライス加工 #ペックドリリング/深穴ドリリング #面取り加工 #ボーリング/リーマ加工 #Taサイクル加工 #クーラント制御 (M8/M9) #送り速度/主軸回転速度計算
#Awea LP-3021 #Awea ガントリー型マシニングセンター #FANUC CNC コントローラー #FANUC G コードリスト #FANUC M コードリスト #G43 工具長補正 #G83 ペックドリリングサイクル #G71/G72 荒加工/仕上げ旋削(旋盤のみ) #CNC 軸構成(XYZ / 5 軸)
#アルミニウム合金 #6061 #7075 #アルミニウム加工パラメータ #高速アルミニウムフライス加工 #アルミニウムエンドミル #最小量潤滑 (MQL) #軟質金属の切りくず排出
#ステンレス鋼#SUS304 #316 #ステンレス鋼加工 #SUS304加工送り速度 #TiAlNコーティングエンドミル #ステンレスのペックドリリング #耐熱合金加工 #鋼の切削抵抗 #高硬度材の工具摩耗
#鋼用超硬エンドミル #スローアウェイフライス工具 #高送りフライス加工 #ラジアル/アキシャル切込み深さ (ae/ap) #ツールパス最適化 #工具寿命管理 #切削油剤選定 #加工振動低減 #フライス加工におけるステップオーバー/ステップダウン