木材加工機械向けCNCマシニングセンタ

木材加工機械

製造業にとって、コンピュータ制御での自動化の重要性は増しています。木材加工業界にとっても、CNC ("コンピュータ数値制御") 機械は幅広く使用されています。これらは搭載されたコンピュータを使用して、機械加工を制御します。複雑で統合されたCNCマシニングセンタは、様々な加工物への機械加工を安全な作業スペース内で行います。旋削加工(ターニング)、切断加工、フライス加工(ミーリング)、穴あけ、研削、接着 – これらの加工全ては、プログラム制御のツールで木材に施されます。フットレバーやハンドレバー、ハンドホイールのような従来の制御に代わり、コンピュータのキーボードやマウスでのクリックによって制御し、操作や機能はモニターによって監視されます。入力されたデータによって加工物の固定や送りの全てが、コンピュータで機械制御されます。もはやオペーレーターによる手動作業はありません。CNCマシニングセンタを使用することにより、製造工程は大幅に加工精度と加工速度を高めることができます。不具合の発生や、誤作動のリスクも低減します。さらにCNCは、テキストや画像ベースのプログラミングインターフェイスを用いることで柔軟性に富み、各要件に合わせた変更も簡単です。CNCの技術は一般的に、CADアプリケーションを用いプログラミングを直接CNCに実装する設計エンジニア部門と緊密な関係があります。

木材加工機の用途

その高い汎用性のために、CNC装置は木工業及び木材加工機械にとってより不可欠なものとなっています。市場の需要やコスト削減に対応するためCNC装置を導入する企業は増えています。 CNCマシニングセンタは特に、多種の木材を機械加工する必要がある場合や、樹脂や非金属などの他材質と組み合わせて使用する場合に使われます。無垢材/ 合板/ パーティクルボード/ MDFボードなどを、自動でフライス加工 (CNCルーター)/ 切削/ 研削し、量産することができます。これによりCNC装置を使用して、ドアや窓などの建築部材を生産することや、家具やインテリアで使われる木材やパネルの加工を行うことができます。CNC装置は楽器の複雑な製造であっても、高い費用効果で納得できる結果をもたらします。

木材加工向けCNCの構造

木材用のCNCマシニングセンタは一般的に、機械フレーム、吸引要素付き真空固定具、加工ベッド、加工ユニットの4ユニットからなります。全てのユニットでエナジーチェーンシステム及びチェーンフレックス耐屈曲ケーブルを使用でき、機械のメンテナンスフリー化と長寿命に貢献します。エナジーチェーンは木材加工時の高温や高加速においても、ケーブルやホースを理想的に保護しガイドします。

機械フレーム:機械フレームは、制御パネルを収容する機械の基本ユニットです。一般的に機械の駆動部もここにあります。他の走行ユニットは、機械フレームを基盤として取り付けられています。吸引要素付き真空固定具:真空固定具上の吸引要素を使用して、加工物は正確に配置されます。真空器具の調整はコンピュータで制御されます。これは、部分的にレーザーが使われます。真空固定具及び吸引要素は、独立して制御することができます。加工ベッド:加工物は、加工のために加工ベッドに固定されます。一部の機械には、互いに独立して操作できる複数の加工ステーションを備えています。例えば、ある加工物が機械加工されている間、別の加工物は並んだ加工ステーションにて調節されます。加工ユニット:CNC装置の機能は、加工ユニットの中心に位置します。ツールにより様々な加工処理が行われます。

加工ユニットの処理プロセス:

加工ユニット内のツールチェンジャによって、CNC装置は様々な処理を実行できます。加工処理を遂行している間に、工具をバックグラウンドで変更でき、時間を節約できます。ほとんどの加工工程では、切り屑など切削された材料は、加工中にCNCマシニングセンタから常に吸引され取り除かれます。機械加工には例えば次のものがあります:

穴あけ加工は、加工物に円筒状の穴をあける、または穴のサイズを拡大します。

フライス加工(ミーリング)は、金属や木材、樹脂をミーリング用工具によって切削します。これは一般的に機械に取付けられた特別な工具によって行われます。対称的に旋削加工(ターニング)は、機械ベッドに固定された加工物の回転によって行われます。設計によって、送り動作はX軸、Y軸、Z軸内(又はその組合せ)、若しくはそれぞれの回転軸に沿って行われます。

切断加工は円形または直線の切断加工です。ロッドやレール材を決められた長さに切断したり、パネルの開口部を取り除いたり、溝やスロットをカットするなど、加工物の切断に使われます。この場合、複数の歯を持つ工具が、切削から送りの動作までを行います。

研削は、天然または人工の砥粒を多数埋め込んで形作られた研削面を持つ工具(研削砥石)による加工です。これらは概して加工物と砥粒との間に断続的な接触を伴い、高速で加工物を削ります。

エッジ貼りは、レーザー光線によって所定のエッジ材の表面を融解し接着します。エッジ材が圧着エリアで押し付けられる時に溶融して加工物の表面に浸透し、エッジ材が冷却する際に加工物間は完全に接合されます。従って、加工物とエッジ材との間に目に見える隙間はできません。CO2レーザー加工とダイオードレーザー加工が縁貼りにおいて有効であると実証されています。両加工とも、実際の接着面及びポリマー製の共押出機能面としてエッジ材を使用します。この機能面は厚さわずか数十分の1ミリで、それが融解し浸透し冷却されることでエッジ材と加工物の継目となります。

CNCマシニングセンタで使用される主なイグス製品

CNCマシニングセンタでは主に、エナジーチェーン、エナジーチューブ、PVC外被の可動ケーブルが使用されます。木工機械で使われるCNCマシニングセンタは、基本的に加工する木材の寸法によってサイズが大きく異なるため、イグス製品は様々なバリエーションで用いられます。

エナジーチェーンを真空器具の調節に

エナジーチェーンを吸引部品に

Z軸 - 様々なケーブルをツールへの供給用に

Y軸 - エナジーチェーンを水平走行用に - 制御/データ/動力ケーブル、及びエアホース

機械ベッド

加工ユニット

X軸 - エナジーチェーンを垂直走行用に - 制御/データ/動力ケーブル、及びエアホース

エナジーチェーン

E2 及びE4 エナジーチェーンが最もよく使われます。しかし小さなCNCマシニングセンタでは、ワンピース型や2パーツ型の E2ミニや E2/000 エナジーチェーンも採用されます。X/Y/Z軸や真空器具に動力/電力/空圧を供給する各ストロークは、長さも収納物も大きく異なるため様々なチェーンが使用されます。Z軸は通常様々な用途を含むため、概していくつかのエナジーチェーンが必要とされます。各真空器具は一つのエナジーチェーンを使用します (主にエアホースを収納)。これはエナジーチェーンが機械の外側に設置される場合と、保護のために機械ベッド内に設置される場合があります。

E2エナジーチューブは、切り屑の保護に効果的なため、木工機械での使用に特に適しています。ケーブルを覆うことにより外観に一体感を与えることができ、視覚的にも優れています。外寸と内寸の最適化された寸法比によりCNCマシニングセンタ内で省スペースで設置でき、組立も簡単で、費用対効果に優れます。

ツイスターバンドはCNC装置が、縁貼りなど限られたスペースで特別な回転動作をする必要がある場合に使われます。外寸と内寸の最適化された寸法比によりCNCマシニングセンタ内で省スペースで設置でき、組立も簡単で、費用対効果に優れます。ツイスターバンドは、回転するフライス盤主軸にエネルギーを供給し、摩耗無く保守も不要です。スリップリング式のソリューションと比較して、ツイスターバンドは費用対効果に優れ、低摩耗で省スペースなソリューションです。

全てのエナジーチェーンは従来のCNC装置用PMAホースと比較して、主に2つの利点があります: デザイン的な魅力と「衛生的」なエネルギー供給システムということです。

チェーンフレックス

CNCマシニングセンタに取付けられたエナジーチェーン内での使用には特にPVC外被のチェーンフレックス可動ケーブルが最適です。これらは主にフリースパン走行内で使用されるため荷重が掛らず、ケーブルキャリア内部に使用されるため油と接触することもありません。そのためCNCマシニングセンタにとって、PVC外被のチェーンフレックス可動ケーブルは、PUR外被やTPE外被のケーブルと比べて非常に費用対効果に優れた代替品となります。PVC外被ケーブルに加えてエアホースも用いられます。

レディーケーブル / レディーチェーン

イグスではあらゆるCNCマシニングセンタのために、組立/組付け済みの状態で納品する製品もご用意しています。エナジーチェーンや可動ケーブルだけでなく、コネクタ、ケーブルにコネクタをハーネスしたレディーケーブル、ハーネス品やケーブル単体をケーブルキャリアに組付けたレディーチェーンをご提供しています。各部品を理想的に構成した組立済みシステムは、CNC木材加工機械のソリューションとして最適です。さらに、エナジーチェーンに加えて、その他のイグス製品もお使いいただけます。機械のドアには、ドライリンリニアブッシュをお勧めします。これはメンテナンスフリーで滑らかに動き、無給油・無潤滑で可動するため特に汚れに強く、大量の切り屑に晒されても問題なく走行します。当社の製品の質の高さを、JIMTOFやM-Techを始めとした実際の展示会にてぜひ手に取ってお確かめください。