CNCマシンクランプの選択：ガイド

なぜ同じ工作機械でも生産効率に大きな差が出るのか？

その理由は、CNC工作機械に使用されるクランプが適切でないことが多く、これらの工作機械の生産効率を著しく低下させることにつながるからである。

この記事では、CNC工作機械用のクランプの適切な選択と使用について説明します。

の効率を上げるにはどうすればいいのか？ CNCマシン 道具？

技術分析の結果、クランプの選択がこの点で重要な役割を果たすことが明らかになった。

統計によれば、家庭で使用されるクランプの大部分は、このようなクランプである。 CNC工作機械 が不適切に選択されているケースが50%あると推定される。2018年末までに、中国には100万台近くのCNC工作機械があり、これらの工具のうち50万台以上がクランプの選択不良や使用不良の結果として「ダウンタイム」を経験したことになる。

経済的な観点からは、CNC工作機械用のクランプの選択と使用を改善する大きな機会があり、これは大きな利益につながる可能性がある。

小ロット生産サイクル＝生産（準備／待機）時間＋ワーク加工時間。

小ロット生産では、「ワーク処理時間」が比較的短いため、「生産準備／待機時間」の長さが全体の処理サイクルを決定する重要な要素となる。

生産効率を高めるには、生産準備・待機時間をいかに短縮するかが重要である。

CNC工作機械の小規模生産では、次の3種類のクランプが優先される。

コンビネーションクランプ

コンビネーションクランプは「ビルディングブロッククランプ」とも呼ばれ、機能、仕様、サイズが異なる一連の標準化された部品で構成されています。顧客は簡単に異なる 工作機械の種類 積み木のように、必要に応じてクランプを使用する。

コンビネーションクランプを使用することで、設計と製造の時間を節約し、生産準備時間を大幅に短縮することができるため、小ロット生産における処理サイクルを効果的に短縮し、効率の向上につながる。

加えて、コンビネーションクランプには、高い位置決め精度、大 締め付け 汎用性、繰り返し使用できること、エネルギーと材料の節約、使用コストの低さ。

したがって、小ロットの加工、特に製品形状が複雑な場合は、コンビネーションクランプの使用を強く推奨する。

複合精密フラットプライヤー

コンビネーション精密フラットプライヤーは、コンビネーションクランプの構成部品である。

コンビネーションクランプの他のコンポーネントと比較すると、汎用性が高く、標準化レベルが高く、使いやすく、信頼性の高いクランプであるため、世界中で広く使用されている。

この複合精密フラット・プライヤーは、迅速な取り付け・取り外し、迅速なクランプという利点があり、生産準備時間の短縮や小ロット生産の効率化に役立つ。

現在、一般的に使用されている複合精密フラットプライヤーのクランプ範囲は通常1000mm以内で、クランプ力は最大5000Kgfである。

滑らかなクランプベース

スムースクランプベースは中国ではあまり使われていないが、ヨーロッパやアメリカなどの先進国では一般的に使われている。

これらのクランプベースは、精巧に仕上げられた機械加工から作られており、クランプ上の位置決め面だけでなく、部品の位置決め接続部も仕上げられています。これにより、特定のニーズに基づいたカスタムクランプを作成することができます。

ここで重要なことは、ご紹介した複合精密フラットプライヤーは、従来のマシンバイスではないということです。従来のマシンバイスは機能が限定され、製造精度が低く、寿命が短く、他のバイスと組み合わせて使用することができない。

CNC工作機械やマシニングセンターでの使用には適さない。

この複合精密フラットプライヤーは、CNC工作機械やマシニングセンターで使用するために特別に設計された、欧米などの先進国発祥の新しいタイプのフラットプライヤーである。

これらのプライヤーは、大きなクランプ汎用性、高い位置決め精度、高速クランプを提供し、グループで使用できるため、CNC工作機械やマシニングセンターでの使用に最適です。

電気式永久磁石保持クランプ

電磁式永久磁石保持クランプは、ネオジム鉄ボロンなどの高度な永久磁石材料と最新の磁気回路原理を用いて設計された新しいタイプのクランプです。

このタイプのクランプは、CNC工作機械やマシニングセンタの全体的な加工効率を大幅に向上させることができることが、数多くの加工現場で実証されている。

クランプとリリースにかかる時間はわずか約1秒で、クランプ時間を大幅に短縮できる。

従来の工作機械用クランプには、多くのスペースを占有する位置決め部品やクランプ部品がありますが、電磁式永久磁石保持クランプには、このようなスペースを占有する部品がありません。そのため、従来のクランプに比べてクランプ範囲が広く、CNC工作機械のテーブルと加工ストロークをフルに活用でき、全体的な加工効率が向上します。

電磁式永久磁石保持クランプの吸引力は、通常15～18Kgf/cmです。²そのため、吸引力（クランプ力）が切断力に対抗できるほど強力であることが極めて重要である。

一般的に、吸着面積は30cm以下であるべきである。²つまり、クランプ力は450Kgfを下回ってはならない。

大量加工に適したCNC工作機械クランプ

大ロット生産の処理サイクルは、処理待ち時間、ワーク処理時間、生産準備時間で構成される。

加工待ち時間」には、主にワークのクランプと工具交換の時間が含まれる。

従来の手動工作機械クランプの「ワーククランプ時間」は、大量バッチ生産では全加工サイクルの10～30%に達する。

その結果、ワークのクランプは生産効率に影響する重要な要因となり、工作機械クランプの重要な改善分野となっています。

大規模な加工には、迅速な位置決めとクランプ／リリース機能を備えたクランプの使用を推奨します。工作機械用クランプとしては、以下の3種類がおすすめです：

油圧/空圧クランプ

油圧/空圧クランプは、油圧または空圧コンポーネントを動力源として利用し、ワークを位置決め、支持、圧縮する特殊なクランプです。

これらのクランプは、ワーク、工作機械、および機械間の位置を正確かつ迅速に決定します。 切削工具.クランプはワークの位置精度を保証し、高い加工精度と高速な位置決め・クランププロセスにより、ワークのクランプと解放に費やす時間を大幅に短縮します。

油圧/空圧クランプには、コンパクトな構造、マルチステーションクランプ、高速重切断、自動制御などの利点もあります。

これらの利点により、油圧/空圧クランプはCNC工作機械、マシニングセンター、フレキシブルな生産ラインでの使用に適しており、特に大規模な加工に適しています。

電気式永久磁石保持クランプ

電気式永久磁石保持クランプは、高速クランプ、簡単なマルチステーションクランプ、1回のクランプで多面加工、信頼性の高い安定したクランプ、エネルギー効率と環境保護、自動制御などの利点があります。

従来の工作機械用クランプに比べ、永久磁石式クランプはクランプ時間を大幅に短縮し、クランプ回数を減らすことでクランプ効率を高めることができます。

したがって、これらのクランプは小ロット生産に適しているだけでなく、大ロット生産にも適しています。

滑らかなクランプベース

滑らかなクランプベースは、特殊クランプの製造サイクルを効果的に短縮し、生産準備時間を短縮することができ、その結果、全体的な量産サイクルが短縮され、生産効率が向上する。

さらに、特殊なクランプの製造コストを下げることもできる。

そのため、スムーズなクランプベースは、特にタイトなスケジュールでの大量生産に適している。

用途 クランプ 適切に、機器の潜在能力を引き出す。

経験上、CNC工作機械の加工効率を向上させるには、適切なクランプを「選ぶ」だけでは不十分である。クランプを効果的に「使う」努力も必要なのだ。

以下は、提供されたパラグラフの最適化されたバージョンである：

CNC工作機械用クランプの使い方

CNC工作機械のクランプを活用するための3つの効果的な方法がある：

マルチステーション方式

基本原則：
加工効率を最適化するために、マルチステーションクランプは複数のワークを同時に固定することができ、ユニットクランプ時間を短縮し、工具の切削時間を最大化します。

マルチステーションクランプは、1つの治具に複数の位置決めとクランプポジションを備えています。CNC加工技術が進歩し、生産効率の要求が高まるにつれ、マルチステーションクランプはますます普及しています。この設計コンセプトは、油圧/空圧クランプ、コンビネーション冶具、永久磁石チャック、精密バイスアレイに広く採用されています。

グループ利用

同じクランプを同じワークテーブルに配置することで、マルチステーションクランプが可能になります。

最適な性能を発揮するためには、クランプは標準化された設計で、CNC機械加工工程の要件を満たす高精度の公差で製造されるべきである。

グループでクランプを使用することで、CNCマシンの軸移動が最大化され、マシンコンポーネント全体に均等な摩耗分布が促進されます。このアプローチは柔軟性を提供し、独立したマルチピースクランプや、より大きなワークピースの複合固定を可能にします。

ローカル・クイックチェンジ・メソッド

ローカルクイック交換方式は、位置決め要素、クランプ機構、工具固定装置、ガイド機能など、CNC工作機械のクランプの特定のコンポーネントを迅速に交換するものです。この方法により、迅速な機能変更またはクランプの再構成が可能になります。

例えば、クイックチェンジコンビネーションバイスの爪は、爪プレートを交換するだけで、角材から丸棒材まで迅速にクランプできます。同様に、クランプエレメントを交換することで、クランプモードを手動式から油圧式に素早く変更することができます。

この方法は、セットアップと調整の時間を大幅に短縮し、柔軟性が重要な少量生産シナリオに特に有利である。