CNCターニングの領域では、ラフ化と仕上げのカットの細心の計画は、高品質で精度 - エンジニアリングされたコンポーネントを達成するための礎石として存在します。ベテランのCNC回転サプライヤーとして、私は、計画されたカットが製造プロセスの効率と最終製品の品質の両方に及ぼす可能性のある変革的影響を直接目撃しました。このブログでは、CNCターニングで粗いカットを効果的に計画する方法についての洞察を共有します。
ラフ化と仕上げのカットの基本を理解する
ラフ化カットは、CNCターニングプロセスの初期段階です。荒削りの主な目標は、できるだけ早くワークピースから素材の大部分を除去することです。これには、より高い飼料速度と切断速度で比較的大きな削減を行うことが含まれます。ラフ化操作は、高品質の表面仕上げを達成することに関心がありません。代わりに、彼らはワークピースを最終的な次元に近い形状に迅速に減らすことに焦点を当てています。
一方、ラフ化後に仕上げのカットが実行されます。仕上げの目的は、ワークピースの目的の最終寸法、表面仕上げ、幾何学的精度を達成することです。フィニッシュカットには、通常、カットの深さ、飼料速度の低下、粗いカットと比較して切断速度が遅いことが含まれます。
荒削りの削減を計画する際に考慮すべき要因
材料特性
機械加工される材料の種類は、荒削り削減を計画する上で重要な要素です。材料が異なると、硬度、靭性、熱伝導率など、さまざまな機械的特性があります。たとえば、ステンレス鋼のような硬い材料を加工するには、アルミニウムのような柔らかい材料と比較して異なる切断パラメーターが必要です。より硬い材料は、過度のツール摩耗を避けるために、より低い切断速度とより小さな深さの切断を必要とする場合がありますが、より柔らかい材料は一般に、より高い切断速度とより大きな深さを耐えることができます。
ワークジオメトリ
ワークピースの形状とサイズは、荒削カット計画にも影響します。複雑なジオメトリには、効率的な材料除去を確保するために、異なる方向からの複数の粗いパスが必要になる場合があります。さらに、ワークピースに薄い壁や繊細な特徴が存在すると、変形や損傷を防ぐために、カットと飼料速度の深さが制限される場合があります。
ツール選択
適切な切削工具を選択することは、効果的な粗整形に不可欠です。炭化物の挿入物は、硬度と耐摩耗性が高いため、一般的に粗操作に使用されます。レーキ角、クリアランス角、鼻半径などの切削工具のジオメトリも、切断性能に影響します。鼻半径が大きいツールは、より高い切断力に耐えることができ、粗い操作に適しています。
切断パラメーター
粗いカットの切断パラメーターには、切断速度、飼料速度、および切断深さが含まれます。これらのパラメーターは、材料、ツール、ワークのジオメトリに基づいて慎重に選択する必要があります。一般的に、切断速度と飼料速度が高いほど、材料の除去率が増加する可能性がありますが、ツールの摩耗や表面仕上げのリスクも増加します。材料除去率とツール寿命の最適な組み合わせを実現するには、バランスを打つ必要があります。たとえば、炭化物の挿入物で軟鋼のワークピースを粗くしている場合、100〜200 m/minの切断速度、0.2〜0.5 mm/Revの飼料速度、および2〜5 mmのカットの深さが適切かもしれません。
計画仕上げの計画
表面仕上げ要件
ワークピースの望ましい表面仕上げは、計画を計画する際の主な考慮事項です。表面仕上げは、通常、粗さの平均（RA）の観点から指定されます。細かい表面仕上げを達成するには、カットの深さと飼料速度の低下が必要です。たとえば、RA0.8-1.6μmの表面仕上げが必要な場合、0.1-0.3 mmの切断深さと0.05-0.1 mm/Revの飼料速度を使用することができます。
寸法精度
仕上げカットは、ワークピースの最終的な次元精度を達成する責任も担当します。これには、切断パラメーターの正確な制御と高精度の切削工具の使用が必要です。マシンの位置決めの精度と切断プロセスの安定性は、寸法の精度を確保する上で重要な役割を果たします。
ツールパス計画
均一な材料の除去と滑らかな表面仕上げを確保するために、仕上げカットのツールパスを慎重に計画する必要があります。一般的なアプローチの1つは、ワークピースの最終的な形状に続く輪郭ツールパスを使用することです。これにより、ツールマークの数を最小限に抑え、一貫した表面仕上げが保証されます。さらに、ツールパスは、振動を引き起こし、表面仕上げに影響を与える可能性があるため、方向の突然の変化を回避する必要があります。
仕上げのためのカットパラメーター
仕上げカットの切断パラメーターは、一般に、ラフ化カットのパラメーターよりも低くなっています。切断速度が低いと、切断中に発生する熱が減少するのに役立ち、表面仕上げを改善し、ワークピースの熱損傷を防ぐことができます。より低い飼料速度は、より細かい表面仕上げにも寄与します。たとえば、アルミニウムのワークピースを仕上げた場合、200〜300 m/minの切断速度、0.05〜0.1 mm/Revの飼料速度、および0.1〜0.2 mmのカットの深さを使用できます。
計画削減のための高度なテクニック
適応機械加工
適応機械加工は、実際の時間監視と制御を使用して、機械加工プロセス中に切断パラメーターを調整する高度な手法です。これにより、より効率的な材料除去とツール寿命の改善が可能になります。たとえば、切断力が特定のしきい値を超えた場合、飼料速度または切断速度を自動的に低下させて、ツールの破損を防ぐことができます。
高速加工
High -Speed Machining（HSM）には、非常に高い切断速度と飼料レートを使用して、迅速な材料除去を実現することが含まれます。 HSMは、特に大量生産の場合、加工時間を大幅に短縮できます。ただし、高速スピンドルを備えた特殊な切削工具と機械が必要です。 HSMを適用する場合、切断パラメータを慎重に最適化して、安定した切断と良好な表面仕上げを確保する必要があります。
適切な計画の重要性
ラフ化と仕上げのカットの適切な計画は、いくつかの利点をもたらす可能性があります。第一に、加工時間を短縮し、材料除去率を上げることにより、製造プロセスの効率を改善します。第二に、目的の表面仕上げと寸法精度を達成することにより、最終製品の品質を向上させます。第三に、ツールの寿命が延長され、ツールコストが削減されます。
追加のリソース
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結論
CNCターニングでのラフ化と仕上げのカットを計画することは、複雑ですが不可欠なタスクです。材料の特性、ワークピースジオメトリ、ツール選択、切断パラメーターなどの要因を考慮することにより、メーカーは機械加工プロセスを最適化して高品質の製品を効率的に実現できます。 CNCターニングサービスを必要としている場合、またはラフ化と仕上げの削減の計画について質問がある場合は、詳細な議論や調達の機会については、お気軽にお問い合わせください。
参照
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2009）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。