製品開発産業の継続的な進化に伴い、CNCプロトタイピング加工は、コンセプトを具体的なプロトタイプにデジタル化するためのバックボーンとして登場した。エンジニアリングや製品設計に携わる人であろうと、新興企業の創業者であろうと、このプロセスは学ぶことができる。したがって、開発サイクルをより短く、より正確にし、コストを削減することができる。

の報告のひとつによると、次のようになる。 スタティスタ CNC用 CNC機械加工市場は $1,284億1,000万ドル市場 年 2030, によるところが大きい。 プロトタイピングと限定生産.また、別の調査報告では 以上 90パーセント 航空宇宙産業の製造工程では 精密CNC加工。

このことは、時間の経過とともに、この市場の重要性と漸進的な進歩を示している。そこで、このブログの記事では、次のような詳細について論じたい。 CNCプロトタイピング加工主な利点、最適な材料、必要な設計アプローチ、そしてこのコンピューター制御加工システムが今日の高度な高精度環境においてどのように重要な役割を果たしているかなど。

CNCプロトタイピングとは何か？

コンピュータ数値制御（CNC）プロトタイピング加工では、ソフトウェアで制御された機械を使用して、デジタル設計図からプロトタイプを作成します。CNCプロトタイピングマシニングは、コンピュータプログラム（CAコード）の制御の下、金属切削機、金属削り機を使用して、フライス削り、切削、穴あけ、その他のオプションにより、ソリッドブロックから材料を除去します。

この手法には、プロトタイピングにおいて多くの利点がある：

• スピードだ： 数時間以内に機能的なプロトタイプを作ることができる。
• 精度が高い： このプロセスは、±0.005インチという非常に厳しい公差を達成することができる。
• 素材の多様性： プラスチックからアルミニウムのような硬い金属、さらには青銅のCNC加工まで。

アイデアを得るなぜプロトタイピングにCNCを使うのか？

と比較した場合 3Dプリンティング CNCプロトタイピングは、従来の手作業によるプロトタイピングに比べ、次のような利点がある：

1.寸法精度

高精度のCNC機械加工では、公差は0.01mmと低く、エンジニアリング部品に最適です。

2.物質的リアリズム

CNC加工 は、製造に使用する材料でプロトタイプを作ることができ、耐久性や耐摩耗性などの機械的特性を現実的に評価することが容易になります。

3.再現性

一度完成したデザインは、毎月同じコーディングで再現できる。

4.より速い反復

新たに始めることなく、迅速にデザインを変更することができる。

CNCプロトタイピングに人気の素材

材料の選択は、プロトタイプの成功に不可欠です。これらは通常、CNCプロトタイピング加工に選ばれがちな主な材料です：

CNC加工プロセスで使用されるトップ金属とプラスチック

• アルミニウムだ： 軽量で加工性に優れる。
• スチール： 強度と耐熱性に優れ、構造部品に最適。
• 真鍮と CNCマシニング・ブロンズ:導電性に優れ、腐食から保護する。
• ABS： 消費者向け製品のプロトタイプに適している。
• デルリン（POM）： 剛性が高く、摩擦が少ない。
• ナイロンだ： ストレスのかかる部品に最適。

ご存知でしたか？

CNCプロトタイピング マシニング加工は、強度と加工性の適切なバランスがあり、耐久性が必要なプロトタイプに最適です。

プロトタイピング加工におけるCNC加工の種類。

1.CNCフライス加工

多軸加工機は、回転する切削工具を使って、固いブロックから部品を切り出す。

2.CNC旋盤加工

可鍛性材料は、切削工具が外側を成形することを可能にし、円柱部品の作成に適している。

3.CNC切断設計

上級 CNC切断デザイン 特に軽量部品や特定の表面特性に適用される。

4.表面仕上げ

研磨、陽極酸化処理、ビーズブラストなどの仕上げ工程は、試作品の仕上がりを完成品に近づけるのに役立つ。

CNCプロトタイプを成功させるためのヒント

ここでは、CNCプロトタイピング機械加工で最高の結果を得るための非常に有用で成功するヒントをいくつか紹介します。これには以下が含まれます： 

CAD設計の最適化

切り身にしたパーツを加え、深いポケットを減らし、通常の穴の大きさにこだわり、あまりお金をかけないようにする。

賢く素材を選ぶ

機能テストでは、アルミニウムやブロンズなど、最終製品によく使われる金属を選びます。形状やフィット感を重視するのであれば、プラスチックで十分かもしれません。

公差を伝える

機能的に重要な部分には強く制限された公差を定義し、その他の部分には柔軟な規格を導入することで、コストを最小限に抑え、加工時間を短縮する。

CNC加工による使いやすいデザインのために。

を助けるデザインであることを確認する。 希望経路 本番用ツールの追加のセットアップを必要とするような、複雑でアクセスしにくい機能は避けてください。

様々な産業とCNC加工部品の使用 

CNC加工部品 は完全なプロトタイプだけでなく、テストや生産前の検証を受ける重要な部品にも使用される。

• 航空宇宙のプロトタイプ： 軽量、高精度のアルミニウム部品。
• 医療機器： 機能的で滅菌可能なプロトタイプは、ステンレス鋼から製造される。
• 家電製品： CNC製造は、非常に洗練された切削設計でケーシング、ブラケット、内部システムを提供します。

よくある問題とその対処法

• 遅延時間の増加： 迅速なプロトタイピングの選択肢を持つ地元のCNCショップと提携する。
• オーバーラン費用： 設計を最適化し、標準的なサイズの素材を使用することで、コストダウンを図る。
• ずれたデザイン： 公差設定におけるCNCエンジニアとの緊密な協力により、不正行為を回避する。
• 表面に傷がある： 機械加工後のビーズブラストなどの工程で表面を処理する。

結論

つまり、CNCプロトタイピング加工には、迅速な開発プロセスから非常に正確なエンジニアリング・テストに至るまで、信じられないほどの利点があると言える。それは、デジタルモデルと具体的な成果を直接橋渡しし、コンセプトから製品発売までの学習プロセスをスピードアップします。

航空宇宙、消費財、工業用を問わず、精密CNC機械加工を工程に導入することで、非常に重要なプロトタイピングの各段階で、工程の信頼性と効率性を確保することができます。

よくある質問

1.CNCプロトタイピング加工工程の基本納期は？

完成までに必要な期間は、手間のかかる部分によって異なりますが、簡単なものであれば通常2～5営業日以内です。

2.プラスチック部品はCNCプロトタイピングで製造できますか？

当然のことながら、ABS、ナイロン、デルリン素材は、試作手順の一環として一般的に機械加工される。

3.CNC加工にはいくつの公差がありますか？

CNC加工部品の標準公差は±0.005インチですが、多くの用途ではさらに精密な加工能力が要求されます。

4.CNCプロトタイピングマシンのコストは、3Dプリントのコストよりも高いですか？

CNCプロトタイピングは、精巧な精度と豊富な材料オプションを提供し、工業規模の生産が必要な製品には不可欠である。

5.プロトタイプ部品にブロンズを使うことはできますか？

もちろんです。ブロンズは、部品に耐久性、耐腐食性、外観を求めるのであれば、CNCマシンに使用できる理想的な素材です。