December 1, 2025
コンピュータ支援製造（CAM）におけるコンピュータ数値制御（CNC）加工において、効率性と精度は最重要事項です。これらの目標を達成するために、最新のCAMソフトウェアが採用している最も強力な機能の1つが、レストマシニングです。これは、「残り加工」、「余り加工」、または「未切削材認識」とも呼ばれます。この機能は、以前の、より大きく、または粗い切削工具が除去できなかった材料をインテリジェントに処理することに基本的に焦点を当てています。レストマシニングをマスターすることは、エアカットを減らし、工具寿命を延ばし、特に複雑な部品や深いキャビティを加工する際に、全体のサイクル時間を大幅に短縮するために不可欠です。
レストマシニングは、CAMプログラミング戦略であり、ソフトウェアが部品モデルの、前の操作で完全に加工されなかった領域を自動的に識別し、それらの特定の領域でのみツールパスを生成します。「レスト」とは、より大きな、通常は荒加工用の工具によって残された、残りの、または残留材料を指します。
このプロセスは、CAMシステムのストック材料またはインプロセスワークピース（IPW）のリアルタイムデジタルモデルを維持する能力に大きく依存しています。荒加工または半仕上げパスが計算された後、CAMソフトウェアは現在のIPWモデルを最終的な所望の部品形状と比較します。通常、コーナーや急な壁に、前の工具の半径では届かなかった材料のスカラップなど、不一致がある場合、「レスト材料」としてフラグが立てられます。その後、より小さな工具は、すでに必要な公差に仕上げられた領域を再加工するのではなく、これらのフラグが立てられた領域のみを切削するように指示されます。
レストマシニングの核心的な定義と利点は2つあります：効率性（より小さな工具は、エアカットやすでに除去された材料の切削に時間を無駄にしない）と精度（より小さな工具が、切削するように設計された材料のみを確実に切削し、チャタリングや破損を防ぐ）。
レストマシニングを成功させるには、CAM環境内での慎重な計画と戦略が必要です。アプローチは通常、大きな、攻撃的な工具から徐々に小さく、より繊細な工具へと移行するシーケンシャルなものです。
最も一般的な戦略は、工具サイズの降順シーケンスです。最初のパスでは、可能な限り大きく、最も攻撃的な工具を使用して、材料の大部分を迅速に除去します。その後のパスでは、前の工具の形状に基づいてレストマシニングを利用します。たとえば、一般的なシーケンスは次のようになります。
荒加工パス（大型エンドミル）：材料の90％を除去します。
レストマシニングパス1（中型エンドミル）：CAMシステムは、大型工具によって残された残りの材料（たとえば、大型工具のコーナー半径よりも小さい半径のコーナーなど）を計算し、それらの領域のみを加工します。
レストマシニングパス2（小型ボールエンドミルまたはDビット）：CAMシステムは、新しい中型工具によって残された残りの材料を計算し、通常、非常に小さな半径と深く、狭い領域に集中します。
仕上げパス：最終的な工具は、完全なパスを実行しますが、レストマシニング操作ですべての重いストックが除去され、最終的な切削のために一貫した最小限の材料層が残っているため、切削負荷は均等に分散され、軽くなります。
レストマシニングの有効性は、プログラマーが現在のパスの参照工具または参照操作を明確に定義することにかかっています。レストマシニング操作を設定する場合、CAMシステムは、ストック計算に使用する前の工具の形状を知る必要があります。たとえば、1/4インチのエンドミルを実行している場合、CAMソフトウェアに、前の工具が1/2インチのエンドミルであったことを伝える必要があります。これにより、ソフトウェアは、1/2インチの工具が適合しなかったスカラップやポケットを正確に識別できます。
一部の高度なCAMシステムでは、一連の前の操作後の特定の時点のストックモデルを参照してレストマシニングを行うことができ、より高い柔軟性を提供します。
3D輪郭加工またはポケット加工では、レストマシニングは、前の工具の軸方向またはZレベルの制限も考慮する必要があります。工具のフルート長が深キャビティの底に届かない場合、レストマシニング戦略は、到達不可能な深さの床と壁に残された未切削材を認識する必要があります。これは、急な傾斜や深いポケットに材料が残る複雑な3D部品にとって特に重要です。ここでの戦略は、より小さな工具が、以前にアクセスできなかった全深さを加工するようにプログラムされていることを確認することです。
レストマシニングの利点を最大化するには、CAMプログラミングフェーズ中にいくつかのベストプラクティスを遵守する必要があります。
レストマシニングの精度は、工具の定義とストックモデルの精度に直接比例します。CAMモデルと物理的な工具の工具直径またはコーナー半径にわずかなずれがあるだけでも、エアカットや、さらに悪いことに、最終的な仕上げ工具に過度の負荷をかける原因となる材料の欠落につながる可能性があります。CAM設定では、常に切削工具の正確な、測定された寸法を使用してください。
レストマシニングのツールパスは、多くの場合、工具が小さく、不均一な残留材料の塊にエンゲージするため、切削負荷が断続的で一貫性がなくなる可能性があります。これを軽減するには：
ランプ/ヘリカルエントリー：急な突入動作を避けてください。ゆっくりとした、ヘリカル、またはランプエントリーを使用して、残留材料に安全に進入してください。
一定の工具負荷戦略：レストマシニングパスでも、ダイナミックまたはトロコイドミリングの原則を採用して、一貫した切りくず負荷を維持し、工具が予期せず大きな残留材料の塊に遭遇したときの突然の高負荷を防ぎます。
レストマシニングの目的は残留材料を除去することですが、後続の工具のために一貫した少量のストックアローアンスを残すことが重要です。レストマシニングパスで完全に表面を仕上げようとしないでください。一般的な戦略は、荒加工パス後に$0.005''$から$0.010''$のストックを残し、その後、$0.001''$から$0.002''$のストックを残し、最終的な仕上げパスが除去する均一な軽い切りくずを確実にすることです。
レストマシニングは、多くの場合、部品全体にわたる多くの小さな、切断されていないツールパスセグメントをもたらします。これらのセグメント間の過剰な高速移動（エアムーブ）は、大きなエアカットを回避することによって得られる時間の節約を無効にする可能性があります。
リトラクトを最小限に抑える：CAMシステムの非切削移動設定を使用して、可能な限り工具を部品表面上で低く保ち、高いクリアランス面へのリトラクトではなく、レスト領域間を移動します。
安全なクリアランス面：過度の移動時間なしで安全を確保するために、すぐ近くの最も高い残留ストックのすぐ上にローカルクリアランス面を定義します。
レストマシニングは、最新のCNC CAMプログラミングに不可欠なツールであり、複雑な形状の効率的かつ安全な加工を可能にします。ストックモデルを正確に定義し、工具を大きくから小さくへと戦略的にシーケンスし、CAMシステムの未切削材を認識する能力を活用することにより、Tuofa CNC Machining Chinaなどのメーカーは、より厳しい公差を達成し、サイクル時間を大幅に短縮し、より小さく、より高価な仕上げ工具の寿命を延ばすことができます。レストマシニングの定義、階層的な戦略、およびベストプラクティスをマスターすることは、世界クラスの高精度CNC製造の決定的な特徴です。
