加工の基本常識、理解できない人はやらないでください！

1. ベンチマーク

パーツは複数のサーフェスで構成され、それぞれに特定のサイズと相互位置の要件があります。部品の表面間の相対位置要件には、表面間の距離の寸法精度と相対位置精度（同軸度、平行度、直角度、円振れなど）の要件の 2 つの側面が含まれます。部品表面間の相対的な位置関係の研究はデータムと切り離すことができず、明確なデータムがなければ部品表面の位置を決定することはできません。一般的な意味では、データムとは、他の点、線、および面の位置を決定するために使用される部品上の点、線、および面です。ベンチマークは、その機能の違いに応じて、設計ベンチマークとプロセス ベンチマークの 2 つのカテゴリに分類できます。

1. 設計基準

部品図面上の他の点、線、および面を決定するために使用されるデータムは、設計データムと呼ばれます。ピストンの場合、設計基準はピストンの中心線とピン穴の中心線を指します。

2. プロセスベンチマーク

機械加工および組み立てのプロセスで部品によって使用されるデータムはプロセスデータムと呼ばれます。さまざまな用途に応じて、プロセスベンチマークは位置決めベンチマーク、測定ベンチマーク、組み立てベンチマークに分類されます。

1) 位置決めデータ: 加工中に工作機械や治具内でワークを正しい位置に配置するために使用されるデータを位置決めデータと呼びます。さまざまな位置決めコンポーネントに応じて、最も一般的に使用されるのは次の 2 つのカテゴリです。
自動センタリングと位置決め: 3 爪チャックの位置決めなど。
位置決めスリーブの位置決め: 停止プレートの位置決めなど、位置決め要素を位置決めスリーブにします。
その他、V型フレームへの位置決め、半円穴への位置決めなども可能です。

2) 測定データム：部品検査時に加工面の大きさや位置を測定するためのデータを測定データムといいます。

3) 組立データム: 組立中にコンポーネントまたは製品内の部品の位置を決定するために使用されるデータムは、組立データムと呼ばれます。

第二に、ワークの取り付け方法

ワークピースの特定の部分に指定された技術要件を満たす表面を加工するには、加工前にワークピースが工作機械上の工具に対して正しい位置を占めていなければなりません。このプロセスは、ワークピースの「位置決め」と呼ばれることがよくあります。ワークピースの位置決め後、加工中の切削力や重力などの作用により、決定された位置が変わらないように、特定の機構を使用してワークピースを「クランプ」する必要があります。ワークを機械上の正しい位置に配置し、クランプするプロセスを「セットアップ」と呼びます。

ワークの取り付け品質は機械加工において重要な問題です。加工精度、ワーク取り付けの速度と安定性に直接影響するだけでなく、生産性のレベルにも影響します。加工面とその設計基準との相対的な位置精度を確保するには、加工面の設計基準が工作機械に対して正しい位置を占めるようにワークを設置する必要があります。例えば、リング溝の仕上げ加工では、リング溝の底径の円振れとスカートの軸の要求を確実に満たすために、ワークの設計基準と軸が一致するようにワークを設置する必要があります。工作機械の主軸のこと。

さまざまな工作機械で部品を加工する場合、さまざまな取り付け方法があります。設置方法は、ダイレクトアライメント方式、スクライブアライメント方式、フィクスチャ設置方式の3種類に分類されます。

1) ダイレクトアライメント法 この方法を使用すると、工作機械上でワークピースが占めるべき正しい位置が、一連の試行を通じて取得されます。具体的な方法としては、ワークを工作機械に直接取り付けた後、ダイヤルインジケータやケガキ板上のケガキ針を用いて目視でワークの正しい位置を修正し、要求を満たすまで修正します。
ダイレクトアライメント方式の位置決め精度や速度は、アライメント精度、アライメント方法、アライメントツール、作業者の技術レベルに依存します。欠点としては、時間がかかり、生産性が低いこと、操作には経験が必要であり、作業者に高いスキルが要求されるため、単品・少量生産でのみ使用されます。たとえば、身体のアライメントを模倣することは、直接的なアライメント方法です。

2）ケガキ位置合わせ法 工作機械上のケガキ針を用いて、ブランクや半完成品に引いた線に合わせてワークを正しい位置に位置合わせする方法です。明らかに、この方法にはもう 1 つのスクライビング プロセスが必要です。描いた線自体にはある程度の幅があり、ケガキの際にはケガキ誤差が生じますし、ワークの位置を修正する際には観察誤差が生じます。したがって、この方法は主に、少量の生産バッチ、低いブランク精度、および大きなワークピースに使用されます。器具の使用には適しません。荒加工中。例えば、2ストローク製品のピン穴の位置は、インデックスヘッドのマーキング方法を利用して決定されます。

3) 治具設置方法の使用: ワークをクランプして正しい位置に配置するために使用される加工装置は、工作機械治具と呼ばれます。治具は工作機械の追加装置です。工作機械上の工具との相対位置は、ワークを取り付ける前にあらかじめ調整されているため、一括してワークを加工する際にいちいち位置合わせをする必要がなく、技術的な要求を確実に満たすことができます。省力化・省力化を実現した効率的な位置決め方法であり、バッチ生産や大量生産に広く使用されています。現在のピストン加工は治具取付方式となっております。

①。ワークを位置決めした後、その位置決め位置をそのまま加工工程中に保持する動作をクランプといいます。加工中にワークピースを同じ位置に保持する治具内の装置は、クランプ装置と呼ばれます。

②。クランプ装置は次の要件を満たしている必要があります。クランプ時にワークピースの位置決めが損傷してはなりません。クランプ後、加工中のワークピースの位置が変化してはならず、クランプは正確で安全かつ信頼性が高くなければなりません。クランプ動作は速く、操作は便利で省力的です。構造がシンプルで製作も簡単です。

③。クランプ時の注意事項：適切なクランプ力でクランプしてください。大きすぎるとワークが変形してしまいます。小さすぎると加工中にワークがズレてしまい、ワークの位置決めが崩れてしまいます。

3. 金属切削の基礎知識

1. 旋削動作と成形面

回転運動：切削加工では、余分な金属を除去するために、ワークと工具を相対的に切削運動させる必要があります。旋盤のバイトを使ってワークの余分な金属を取り除く動作を旋削動作といい、主動作と送り動作に分けられます。運動を与える。

主動作：ワーク上の切削層を直接切削してチップ化し、ワークの新しい面の動作を形成します。これを主動作と呼びます。切削時にはワークの回転運動が主な運動となります。通常、主動作の速度が速くなり、切削動力の消費も大きくなります。
送り運動：新しい切削層を連続的に切削する運動。送り運動は、形成されるワークピースの表面に沿った運動であり、連続運動であっても断続運動であってもよい。例えば、横型旋盤の旋削工具の動きは連続的ですが、プレーナのワークの送り運動は断続的動きとなります。
ワークに形成される面：切削加工により、ワークには加工面、加工面、被加工面が形成されます。仕上げ面とは、余分な金属を取り除いた新しい面を指します。機械加工面とは、金属層が切断される面を指す。加工面とは、旋削工具の刃先が回転する面を指します。
2. 切削量の三要素とは、切削深さ、送り速度、切削速度を指します。
1) 切り込み深さ: ap=(dw-dm)/2(mm) dw=未加工のワークの直径 dm=加工済みのワークの直径、切り込み深さは通常「切り込み量」と呼ばれるものです。
切り込み深さの選定：切り込み深さαpは取り代を考慮して決定してください。荒加工を行う場合は、仕上げ代を残すとともに、可能な限り一度のパスで全ての荒取り代を除去してください。これにより、ある程度の耐久性を確保することを前提として、切り込み深さ、送り速度ｆ、切削速度Ｖの積を大きくすることができるだけでなく、パス数も減らすことができる。取り代が大きすぎる場合、加工系の剛性が不足する場合、ブレードの強度が不足する場合は、2パス以上に分けて加工してください。このとき、1パス目の切り込み深さは大きくする必要があり、総取り代の2/3〜3/4を占めることができます。仕上げ加工を実現するには、2 パス目の切り込み深さを浅くする必要があります。表面粗さパラメータ値が小さくなり、加工精度が向上します。
切削部品の表面が硬質皮膜の鋳物、鍛造品、またはステンレス鋼やその他の厳しいチルド材料である場合、刃先が硬質層またはチルド層を切断するのを避けるために、切込み深さは硬度またはチルド層を超える必要があります。
2）送り量の選択：ワークまたはツールが1回転または往復するごとの、ワークとツールの送り移動方向の相対変位量。単位はmmです。切込み深さを選定した後は、できるだけ大きな送りを選定してください。適切な送り値を選択することで、過大な切削力によって工作機械や工具が損傷したり、切削力によって生じるワークのたわみがワーク精度の許容値を超えたりしないようにする必要があります。表面粗さパラメータ値が大きすぎないようにします。荒加工の場合、送りの主な限界は切削抵抗であり、中仕上げ加工および仕上げ加工の場合、送りの主な限界は面粗さです。
3) 切削速度の選択: 切削中、主移動方向における被加工面に対する工具刃先のある点の瞬間速度。単位は m/min。切込み量αpと送り速度fを選択すると、これらに基づいて最高切削速度が選択され、切削加工の発展方向は高速切削となる。スタンピング部分

第四に、粗さの力学的概念
力学において、粗さとは、機械加工された表面上の小さな間隔と山と谷からなる微細な幾何学的特性を指します。それは互換性研究の問題の 1 つです。表面粗さは、一般に加工方法や、加工時の工具と部品表面との摩擦、切りくず分離時の表面金属の塑性変形、加工時の高周波振動などによって形成されます。プロセスシステム。加工方法やワーク材質の違いにより、加工面に残る痕の深さ、密度、形状、質感が異なります。表面粗さは機械部品の適合性、耐摩耗性、疲労強度、接触剛性、振動、騒音などに密接に関係しており、機械製品の寿命や信頼性に重​​要な影響を与えます。アルミ鋳造部品
粗さの表現
部品の表面を加工すると滑らかに見えますが、拡大すると凹凸が生じます。表面粗さは、加工部品の表面上の小さな距離と小さな山と谷で構成される微細な幾何学的特徴を指し、一般に加工方法やその他の要因によって形成されます。部品の表面の機能が異なり、必要な表面粗さパラメータの値も異なります。表面が完成した後に達成する必要がある表面特性を説明するために、表面粗さコード (記号) を部品図面にマークする必要があります。表面粗さ高さパラメータには次の 3 種類があります。
1. 輪郭算術平均偏差 Ra
等高線上の測定方向（Y方向）の点と基準線との間の距離の絶対値をサンプリング長内で算術平均したもの。
2. 微細凹凸の十点高さRz
サンプリング長内の 5 つの最大のプロファイルの山の高さと 5 つの最大のプロファイル谷の深さの平均の合計を指します。
3. 輪郭の最大高さ Ry
サンプリング長さ内のプロファイルの最も高い山の線と最も低い谷の線の間の距離。
現在、Ra.主に一般機械製造業で使用されています。
写真

4. 粗さの表現方法

5. 部品の性能に対する粗さの影響

加工後のワークピースの表面品質は、その物理的、化学的、機械的特性に直接影響します。製品の動作性能、信頼性、寿命は主要部品の表面品質に大きく左右されます。一般に、重要な部品の表面品質要件は通常の部品よりも高くなります。これは、部品の表面品質が良好であれば、耐摩耗性、耐腐食性、耐疲労損傷性が大幅に向上するためです。CNC加工アルミニウム部品

6. 切削液

１）切削液の役割
冷却効果：切削熱により大量の切削熱が奪われ、放熱条件が改善され、工具とワークの温度が低下するため、工具の寿命が延び、工具によるワークの寸法誤差が防止されます。熱変形。
潤滑：切削液がワークと工具の間に浸透し、チップと工具の間の微小な隙間に薄い吸着膜が形成され、摩擦係数が低下するため、工具間の摩擦を低減します。チップとワークの接触を抑制し、切削抵抗と切削熱を低減し、工具の摩耗を軽減し、ワークの面品位を向上させます。仕上げ加工では特に潤滑が重要です。
洗浄効果：洗浄工程で発生する微細な切りくずはワークや工具に付着しやすく、特に深穴加工やリーマ穴加工の場合、切りくずが切りくず溝で詰まりやすく、ワークの表面粗さに影響を与えます。工具の耐用年数。 。切削液を使用することで切りくずを素早く洗い流すことができ、スムーズな切削が可能です。
2) 種類: 一般的に使用される切削油には 2 つの種類があります。

エマルジョン：主に冷却の役割を果たします。乳化油を水で15～20倍に希釈して乳化物を作ります。この種の切削液は比熱が大きく、粘度が低く流動性が良いため、多くの熱を吸収します。切削液は主に工具とワークピースを冷却し、工具寿命を延ばし、熱変形を軽減するために使用されます。エマルジョンは水分を多く含み、潤滑機能や防錆機能が低下します。
切削油：切削油の主成分は鉱物油です。この種の切削油は比熱が小さく、粘度が高く、流動性が低いです。主に潤滑の役割を果たします。モーターオイル、軽ディーゼル油、灯油などの低粘度の鉱物油が一般的に使用されます。