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コンピューター制御で複数の切削加工を担ってくれる切削加工機の代表格「マシニングセンタ」と「NCルータ」。両者の違い、強みを知ってますか?
加工材料、加工条件によっては、自社に合った切削加工機は変わります。早速、両者を比較してみてみましょう。
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何かあった際にすぐにサポートに来てくれる「国産メーカー」の中から、
自社の希望に合ったNCルータを見つけられるよう「NCルータ製品数」の多い3メーカーをピックアップ。
それぞれのNCルータの特徴を紹介していきます。
Google検索にて「NCルータ メーカー」で調べた際(2021年10月27日時点)に上位に表示される5社の中から
・国産メーカー
・NCルータの製品数が多い3社
をおすすめのメーカーとして紹介します。
※その中で唯一、NCルータのみを製造している企業。
NCルータとは、数値制御を行いながら、木材やプラスチック材、金属材などを刃物で切削加工するための装置です。数値制御データを一度作成すると、同様の加工を何度も繰り返し利用できます。
なお、NCは「Numerical Control」、すなわち数値制御の略称です。
NCルータでは、切る、掘る、削るといった作業を行うことが可能です。数値制御データを用いることで、手動では行うことができない細かい加工を行うことができます。
NCルータは、扱う素材によって種類を区別されることが多いです。NCルータを用いた切削加工を必要とする業種は多く、木材やプラスチック材、金属材やアルミ材などが代表例といえます。
木材やプラスチック材、金属材をはじめ、アルミ複合板や包装用フォームなど、その種類は多岐に渡ります。また、サインやグラフィックスの最終加工として利用されるケースもあります。
NCルータを導入することで、既存設備の精度を向上できるかという点に主軸を置き、検証を重ねながら精度を向上させていった事例です。何度も検証を重ねることで、目標数値に達する精緻さにたどり着きました。
費用は実際に設置する設備によって大きく異なります。そのため、相場として費用を算出するのは難しいといえます。一般的な価格としては、1,000万円程度~といったところでしょう。
NCルータを取り扱うにあたり、必ず取得しておかなければならない資格はありません。ですが、役立つ資格を取得したいと考えているのであれば、機械木工技能士や、機械加工技能士といった機械加工に関する資格が挙げられます。
NCルータを新たに導入する場合や、すでに導入しているものの使い方や安全に関する知識で不安があるような場合は、講習を受けるのがおすすめです。講習会の中で基本的な知識に関することや、安全性を高めるためのポイントなどが学べます。
NCルータを選ぶ際には、いくつか注目しておきたいポイントがあります。選び方を考えた際、導入費用について検討することは欠かせません。他にも、大型・卓上型といった型に関すること、どのような種類を選択するのかも検討しておきましょう。
NCルータは数値制御装置と加工装置によって成り立っています。基本的な仕組みは、工作機械の動きを数値制御装置でコントロールし、加工装置で加工していくものです。X軸、Y軸、Z軸などを指定し、機械の動きを指定していく形となります。
NCルータは数値制御によって作動するマシンです。座標、送り速度、回転速度といった数値を入力し指令することで工作機械を自動的にコントロールし、加工を行います。プログラムによって省人化や業務の効率化に役立てられています。
NCルータは数値制御によって自動的に加工を行う機械ですが、ワークの切りくずや汚れが溜まる部分は定期的なメンテナンスや清掃が必要です。オーバーホールには期間がかかるため、メーカーへ早期に依頼を行いましょう。
NCルータは劣化や不具合による異音、突然のエラー表示といったさまざまなトラブルが発生する場合があります。ハードウェア・ソフトウェアのそれぞれを定期的に点検し、早期にメンテナンスや修理を行うことが大切です。
NCルータはサイズの大きなものほど挟まれ事故に注意が必要ですが、サイズが小さくても手指などをケガするおそれがあるため、事前の安全対策として講習会への参加や作業服の着用、安全柵の設置などが有効な対策方法として挙げられます。
NCルータは加工に時間がかかる複雑なデザインや形状を自動的に製作できるため、省人化・精度向上・業務の効率化がメリットです。一方、正しい操作を行う必要やメンテナンス費用などのコスト面がデメリットとなります。
NCルータは加工の精密さが求められる小さな物品だけではなく、店舗用大型什器の製作にも活用されています。曲面や曲線を活かしたデザイン、アシンメトリーな形の棚や受付用テーブルなど多用途に活用されています。
NCルータに使われるルータビットは、切削作業などを行う際に欠かせない工具です。精密かつ的確な作業を行うためには、木材や樹脂といった素材ごとに適したビットを選び、ビットの形状やサイズにもこだわることが大切です。
NCルータの作業では、イメージと異なる結果やその他のミスを防ぐためにシミュレーションを行うことが大切です。正しくソフトウェアを操作し、正しい数値を入力して検証を重ね、エラーチェック機能なども活用しましょう。
自社の製品や加工内容に合うNCルータを選ぶためには、展示会への参加がおすすめです。工業機会や広告資機材といった、NCルータを扱うイベントや見本市は、地域や規模に応じてさまざまな企業との出会いが期待できます。
NCルータには、ハイパワーかつスピーディな作業をこなすためにステッピングモータやサーボモータが搭載されています。マシンの不具合や故障を予防し、安定的にマシンを稼働させるためには点検やメンテナンスも重要です。
NCルータは表札や看板製作にも活用できます。企業やアパレルブランドのロゴ、インテリアなどNCルータで作成された看板は、実際の生活で見かけることも多いです。新しい店舗や企業が誕生すれば、NCルータによって加工された看板の需要も生まれるため、需要の落ちにくい産業といえるでしょう。NCルータの表札や看板製作について、実例を交えて解説します。
NCルータの刃物台には、フラット型、櫛刃型、タレット型などのバリエーションがあります。対応する工具の数や芯出し作業の容易さなど、それぞれにメリット・デメリットがあります。この記事では、NCルータの刃物台について解説します。
NCルータの5面加工機とは、5つの面(前後、左右、上)を同時に加工できる機械です。テーブルに面している面以外をすべて同時に加工できるため、作業の簡略化・自動化・省人化に期待できます。この記事ではNCルータの5面加工機についてメリット・デメリットを解説します。
NCルータの5軸加工には「同時5軸加工」と「割り出し5軸加工」があります。言葉通り同時に5軸を加工するのと、2軸(回転と傾斜)の位置決めをしたのち3軸を加工するという違いがあります。それぞれメリット・デメリットがあるため、導入の際は確認する必要があります。
NCルータ導入を検討している際に考慮しなければならない点として、テーブルの種類が挙げられます。プロファイルテーブル、バキュームテーブル、吸着テーブルなど種類があり、加工物やワークに応じて選ぶべきテーブルが変わります。どのようなものを加工するのか、木材やプラスチック、樹脂など加工する素材はなにかなど、先々のことを考えて、それに見合うテーブルを選択しましょう。
NCルータとレーザー彫刻機は、どちらもコンピュータ制御で扱うため、同じものだと認識している人もいます。しかし、使用用途や対応できる素材などにおいて大きな違いがあるため、導入の際は各彫刻機の特徴をしっかり理解することが重要です。
工具と被削材がどのように触れるのか。NCルータを導入するうえでおさえておきたい、重要なポイントです。一般的にはダウンカットと呼ばれる方法が推奨されますが、状況に応じてアップカットと呼ばれる方法も取り入れる必要があります。
NCルータの加工において、3Dモデル作成に役立つBIM(Building Information Modeling)。完成予想図を3Dモデルで表示でき、修正やシェアも容易にできる画期的なソフトです。海外で広く普及していますが、昨今では日本国内でも導入されつつあります。
NCルータ制御に使われる図面は、2Dと3Dがあります。一般的には、2Dの平面的な図面よりも、3Dのほうがわかりやすいでしょう。しかし、扱いの容易さやコストなどを含めて考えると、3Dがいいとは一概にはいえません。それぞれの違いをしっかりおさえて必要なものを選ぶことが重要です。
NCルータを効率よく稼働させるためには、ツールパスを作成しましょう。ツールパスとはNCルータによる加工の道筋をコード化したもので、一度作成すれば他の工程にも流用可能です。また、加工前のシミュレーションにも役立ち、NCルータ加工における心強い味方になります。
ATC付きのNCルータは、必要な工具を自動で切り替えて加工してくれるため、手動で工具を替える必要がありません。これにより、加工に必要な時間を短縮してくれたり、省人化できたり、といったメリットがあります。
CAMとは「Computer Aided Manufacturing」の頭文字をとった言葉で、製図データを実際に機械が動くプログラムに変換する役割があります。いわばCAMはNCルータにおける司令塔のようなポジションで、性能や互換性は非常に重要です。NCルータを検討している方は、CAMについても理解しておきましょう。
NCルータが活躍するシチュエーションはさまざまで、そのひとつに真空成形後のトリミングが挙げられます。真空成形とは、ABS、AES、PMMA、PC、PPなどのプラスチックを熱してやわらかくしたものを金型に入れ真空に、その後冷却する加工です。加工後に余計な部分をカットするのに役立つのがNCルータです。
NCルータには「Gコード」と「Mコード」と呼ばれる2種類のプログラミング言語があります。Gコードは設定を、Mコードは補助を担うものであり両者ともにそれぞれ役割があり、導入の際にはその違いと特徴について知っておくことが重要です。
NCルータのマクロプログラムとは、ルータでの加工を細やかに指示するためのプログラミング言語です。たとえば「if構文」を使用して条件ごとに処理を変更したり、繰り返し加工を指示したりできるため工数削減に役立ちます。
NCルータではアール加工を施すこともできます。アール加工とは製品の角に丸みをつけることで、怪我のリスクを軽減したり製品のデザイン性を高めるために役立つ加工方法です。アール加工の方法はさまざまですが、NCルータなら厚みのある木材にも対応しやすくなります。
NCルータに用いる座標とは、X軸・Y軸・Z軸の3つです。中にはさらに回転軸を加えている設備もあります。座標はNCプログラミングをするにあたって必要となる知識であり、座標系の種類も知っておくことが必要です。
NCルータによる2.5D加工とは、X軸もしくはY軸とともに、Z軸を動かす加工方法のことです。Z軸は3Dとされますが、平面の2軸のうち1つしか動かさないことから2.5Dとされます。NCルータを活用するなら、2.5D加工についても知っておきましょう。
NCプログラムに用いる変数には3種類があります。ローカル変数、コモン変数、システム変数の3つです。変数の種類によってNCプログラムでの用途や目的が変わってくるため、NCルータを活用するには変数について把握することが重要となります。
NCルータを稼働させるとやはり騒音は発生します。そこで必要となるのが騒音対策です。一般の方にとって機械音は聞き慣れない音であり、小さくても騒音だと感じられることも。防音ケースや防音パネルを導入して、騒音対策を行いましょう。
NCルータのエンドミルとは、3次元移動する加工工具のことです。ドリルと非常によく似ていますが、3次元移動するため水平面・垂直面・曲面への加工に役立ちます。ただしさまざまな種類があるので、目的や加工する素材によって使い分けてください。
NCルータで加工をしていると、多くの切削粉塵が生じます。そこで必要となるのが、集塵機能を搭載したNCルータです。空気中に舞い上がるホコリやゴミ、チリを吸い込んで空気を入れ替えることにより、人が吸い込んでしまうのを防ぎます。
3軸制御のNCルータとは、X軸・Y軸・Z軸と3方向に動きながら加工を行う機械のことです。NCルータの中でも一般的であり、本体の価格が抑えられていること、シンプルで使いやすいこと、プログラミングが容易であることがメリットと言えます。
機械加工とは工作機械を用いて、材料を目的の形へと加工することを指します。そしてNCルータを含む工作機械を適切に稼働するために必要となるのがNCプログラムです。NCプログラムで指示を与えると、機械加工がより正確に行えるようになります。
NCプログラムとはNCルータを動かすための指示のことであり、作成手段は3つあります。手打ち式・対話式・CAMの3つですが、それぞれ特徴やメリット・デメリットが違います。自社に適した手段を選ぶには、それぞれの特徴を理解することが重要です。
Google検索にて「NCルータ メーカー」で調べた際(2021年10月27日時点)に上位に表示される5社を紹介します。
AXYZは、本拠地をカナダのオンタリオ州バーリントンに構え、先進の工場で設計・製造をしています。製品は世界各地にある正規販売店を通じて、広く提供・サポートできる環境が整えられている点が大きな特徴
所在地 | 大阪府大阪市浪速区難波中2-10-70 パークスタワー 29F |
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電話番号 | 06-6578-0190 |
URL | https://nsksystem.co.jp/product/axyz/jp/ |
1926年に創業したSHODAは、日本で他企業に先んじてNCルータを開発したNCルータの先進企業。創業以来、NCルータに特化した製品開発を行っており、これまでに8,000台以上(2021年10月27日時点)のNCルータの販売実績があります。
所在地 | 静岡県浜松市浜名区新都田1-9-2 |
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電話番号 | 053-428-6411 |
URL | https://www.shoda.com/ |
シンクスは木工加工や鉄鋼加工の幅広い加工機に対応しており、中でも「パネルソー」は、業界内での高い認知度を誇っています。
所在地 | 静岡県焼津市吉永125 |
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電話番号 | 054-662-1711 |
URL | https://shinx.co.jp/ |
1939年の創業以降、さまざまな素材の加工機生産に取り組んできた平安コーポレーション。本業の木造建築在来工法のプレカットマシンから派生する、木造建築に関わるNCルータや、大型特殊NCルータを得意としています。
所在地 | 静岡県浜松市浜名区新都田1-5-2 |
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電話番号 | 053-428-5321 |
URL | https://www.heiancorp.com/ |
高品質のマシンを低価格で提供することをモットーとしたNCルータメーカー。徹底したユーザー目線で、本当に欲しい機器の製造を行っています。導入後のフォロー体制も万全で、初心者でも扱いやすいシンプルな設計が魅力です。
所在地 | 神奈川県川崎市川崎区日進町3-4 unico1F-A |
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電話番号 | 044-211-3100 |
URL | https://shopbot.vuild.co.jp/ |
樹脂加工機やFPD関連加工機について、研究・開発から生産までを一貫して行っている企業です。標準仕様だけではなく、希望に合ったカスタマイズができるのも魅力のひとつ。日々の研究により、顧客が求める精度や機能、操作性を実現します。
所在地 | 大阪府大阪市東成区玉津1-10-19 |
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電話番号 | 06‐6975-5311 |
URL | https://megaro-inc.com/ |
何かあった際にすぐにサポートに来てくれる「国産メーカー」の中から、 自社の希望に合ったマシニングセンタを見つけられるよう「マシニングセンタ製品数」の多い3メーカーをピックアップ。 それぞれのマシニングセンタの特徴を紹介していきます。
Google検索にて「マシニングセンタ メーカー」で調べた際(2021年10月27日時点)に上位に表示される5社の中から
・国産メーカー
・マシニングセンタの製品数が多い3社
をおすすめのメーカーとして紹介します。
加工に必要な作業工程などを数値によってコントロールし、自動化する「NC工作機械」に「ATC」が付いていて、中ぐり、フライス削り、穴あけ、ねじ立て、リーマ仕上げなど多種類の加工を連続で行える機器をマシニングセンタと呼びます。
マシンニングセンタでは、旋削加工やフライス削り、中ぐり加工や穴あけ、ねじ立てやリーマ仕上げなど、様々な切削加工を行うことができます。このような加工は、ATC機能によって自動化されることで可能となっています。
マシンニングセンタには、幾つか種類があります。大きな特徴であるATC機能が搭載されている点を踏まえ、門型として立形と横形、さらには5軸型について詳しくご紹介します。
マシンニングセンタでは、樹脂をはじめ、軽金属や重金属を切削することが可能です。NCルータとマシンニングセンタは同じ材料を加工することができますが、加工工程が異なるため最適な機械は異なります。
マシンニングセンタの実際の事例を見ながら、どのようなシーンで導入されているのかを確認します。マシンニングセンタの導入によって、どのような効果が見られたのかを詳しく確認していきましょう。
マシンニングセンタの費用相場は、一般的にオープン価格とされているため、正確な費用相場は分かりません。ただし一般的には、1,000万円~2億円程度と言われています。
また、テーブルサイズが大きくなるほどに価格は高騰するとされており、購入時の大きさには注意が必要です。
Google検索にて「マシニングセンタ メーカー」で調べた際(2021年10月27日時点)に上位に表示される5社を紹介します。
1904年に工作機械の製造を開始し、現在ではグローバルな総合工作機械メーカーとして成長を遂げ、自律的に稼働するマシン開発に注力しています。中でもマシニングセンタは、ひとつの種類でも様々なテーブルサイズや移動量を備えており、自社に適切な種類を選択することが可能です。
所在地 | 愛知県丹羽郡大口町下小口5-25-1 |
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電話番号 | 0120-506-090 |
URL | https://www.okuma.co.jp/ |
1933年の創業以降、常に先進の技術を追い求めているキタムラ機械は、日本で希少なマシニングセンタ専業メーカーです。中でもマイスターシリーズは、多くの国々で利用されている代表的な製品です。
所在地 | 富山県高岡市戸出町1870 |
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電話番号 | 0766-63-1100 |
URL | https://kitamura-machinery.co.jp/ |
スギノマシンでは、高い生産性を維持しながら、マシニングセンタを小型化することに尽力しています。マシニングセンタの中でもより小型を求める場合には、スギノマシンのマシニングセンタがオススメです。
所在地 | 富山県魚津市本江2410 |
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電話番号 | 0765-24-5111 |
URL | https://www.sugino.com/ |
牧野フライス製作所は、国内外に様々な特性を活かした関連会社を多数抱え、マシニングセンタを中心に安定性と加工効率を重視した機器開発を行っています。
所在地 | 東京都目黒区中根2-3-19 |
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電話番号 | 0120-601-791 |
URL | https://www.makino-mts.co.jp/ |
製造業界において有数の知名度を誇るヤマザキマザックは、既存の概念にとらわれず工作機械産業に革新を起こすことを、会社のコンセプトに据えており、新たな技術を取り入れた工作機械の研究開発に積極的なことが特徴です。
所在地 | 愛知県丹羽郡大口町竹田1-131 |
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電話番号 | 03-3523-9957(東京) |
URL | https://www.mazak.jp/ |
商品を導入してくれた企業が、工場などで安心して使用することができるように、世界中にサービス拠点をつくっているファナック。競争力のある商品の開発をこれからも続けていくために、ロボットなどの分野にoT/AI技術を応用するなど、工場の自動化のための技術開発に特に力を入れています。
所在地 | 山梨県南都留郡忍野村忍草3580 |
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電話番号 | 0555-84-6171(ロボドリルに関する問い合わせ) |
URL | https://www.fanuc.co.jp/index.html |
マシニングセンタのラインナップが豊富なSPEEDIOブランド。そのため、このブランドの製品は、EVやIT機器、医療機器、自動車ほか、さまざまな分野で活躍する機能が充実しています。すぐれた切削能力も大きな魅力のひとつとなっています。
所在地 | 愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15-1 |
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電話番号 | 052-824-2511 (代表) |
URL | https://www.brother.co.jp/ |
開発する機械の精度を向上させることで、CO2排出量の削減につなげるなど、環境問題に対する高い意識をもってマシニングセンタなどの工作機械の開発をおこなっているメーカーです。医療から航空宇宙、半導体ほか、幅ひろい分野でグローバルに活躍する、豊富なラインナップをもつ工作機械を生み出しています。
所在地 | 東京都江東区潮見2-3-23 |
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電話番号 | 03-6758-5900(代) |
URL | https://www.dmgmori.co.jp/ |
切削加工とは、木材や樹脂、金属などの材料を切削工具を使用して、切り、削り欲しい形状を形作る加工方法です。除去加工と呼ばれることもあります。
旋削加工とは、材料を回転させているところに片刃バイトなどの工具を当てて移動させることにより、目的の形状や寸法に仕上げていく加工方法のことをいいます。この旋削加工にもさまざまな加工方法があります。
旋盤やフライス盤、マシニングセンタなど代表的な切削加工機の種類についてまとめています。
切削抵抗や切削熱、切りくずの排出、安全確保など切削加工機を使用する際に注意すべきポイントをまとめています。
切削加工機など工作機械の購入は設備投資になり、国や自治体の補助金を使用できる場合があります。ここでは、代表的な補助金制度を紹介いたします。
切削加工機を使用する際に必要となる切削油にはどんな役割があり、どんな種類があるのかをまとめました。加工材料ごとに注意すべき点もまとめていますので、参考にしてください。
切削加工と研削加工は名前が似ていて混同しがちですが、異なる加工方法です。それぞれの特徴や違いについてまとめました。参考にしてみてください。
ワークの仕上がりにおける精度、つまり「品質レベル」が、いわゆる切削加工の精度ということになります。精度は、専用の機器を用いて測定します。精度を上げるためには、熱や振動、設備などが及ぼす影響について、事前に把握しておく必要があります。
切削加工をする際には、ワークの材料が加工に適しているか適していないかを、見極めておくことが大切です。そうしないと、切削加工機などの工具へのダメージが大きく、いたみやすくなるため、トータルとしてのコストがかなりかかってしまう可能性があります。
低コストで加工ができ、かつ精度や表面粗さの調整や自由な加工がしやすい切削加工。メリットの多い加工方法ではありますが、おさえておくべきデメリットもあります。歩留まりの悪化などには、特に注意が必要です。
切削加工をおこなうにあたっては、加工不良による作業ストップや製品の品質低下に注意する必要があります。加工不良をひきおこす原因はさまざまで、複数の条件や加工プロセスなどの要素が、複雑にからみあっていることも把握しておくようにしましょう。
表面粗さとは、切削加工をした製品の表面にできる連続した微小な起伏のこと。切削工具の摩耗や切削の送り速度などが原因で発生します。表面粗さが大きくなると気密性が悪くなったり金属光沢が失われてしまったりするため注意が必要です。
バリとは、切削加工の過程で発生する意図しない突起や残留物のこと。切削加工を行うと大なり小なりバリは発生すると心得ておきましょう。バリを放置すると加工精度が低下したり、不良品が発生したりする可能性があります。
切削加工することが不可能な形状もあります。ピン角やアンダーカット形状などがその主な例です。その場合、他の加工方法や工具、加工機などを採用して対処可能。3Dプリンタを使う方法もありますが、精度はさがってしまいます。
むしれが発生すると切削能力がさがってしまうため、加工面品位の悪化や寸法精度の低下などの問題に直結します。むしれを防ぐために、加工条件を考慮し、かつ適切なコーティング工具を採用するなどの工夫が必要です。
溶けたワークが工具に付着する「溶着」という現象は、工具の寿命を縮めたりチッピングを引き起こしたりするため、加工不良につながる可能性があります。すくい角を大きくしたりクーラントを使用したりするなどの対策が求められます。
金属に力が加わることで硬化する現象を、加工硬化といいます。切削時の加工熱が発生原因です。硬化によって工具へのダメージのみならず製品の仕上がりにも悪影響があるため、工具選定などを工夫する必要があります。
「ビビり」は、切削加工中に起きる振動の総称で、工具の破損や加工の精度の低下といったトラブルの原因となります。事前のケアや準備によって発生を抑えることもできるので、生産性を落とさないように対策をしていきましょう。
チッピングは切削加工の工具を長く使うことで、工具の刃先が小さく欠ける現象を指します。チッピングが起きると、仕上げ面の劣化や工具そのものの破損など、トラブルが起きる原因となりますので、発生原因を知ったうえで対策をしましょう。
さまざまな業界の部品に使用される「木材」がどのような特徴のある素材なのかをまとめました。木材を切削加工する際の加工機についても紹介していますので、参考にしてください。
合成樹脂とも呼ばれ、人工的に合成された樹脂をプラスチックと呼びます。水に溶けにくく、安定性があり、形を保持する性質を持つプラスチックは、非常に使い勝手がよく、私たちの身の回り数多くのプラスチック製品・部品があります。ここでは、そんなプラスチックの種類を紹介していきます。
軽金属とは、一般的には比重が4~5g/cm3以下の金属で比較的軽い金属を軽金属と指します。ここでは、切削加工の素材としてよく利用される素材をいくつかご紹介します。
重金属とは、密度の大きい金属のことを指し、一般的には密度4~5g/cm3以上の金属が重金属であると言われます。切削加工の現場でも見ることの多い、金属材料をいくつか紹介します。
作業者の作業環境向上・CO2削減・作業者の掃除時間の削減など、工場の職場環境をよりよくしていくために、NCルータ専門メーカーSHODAが販売した切削粉塵が出ない「PLANET BLUE」を特集しました。