Anebon の他の同業工場では、部品を加工するときに加工変形の問題がよく発生します。最も一般的なのはステンレス鋼材料や密度の低いアルミニウム部品です。カスタム アルミニウム パーツの変形には、材質、パーツの形状、製造条件に関連するさまざまな理由が考えられます。ブランクの内部応力による変形、切削力や切削熱による変形、クランプ力による変形が主に挙げられます。
1. 加工変形を低減するための加工対策
1. ブランクの内部応力を軽減する
ブランクの内部応力は、自然または人工の時効処理と振動処理によって部分的に除去できます。前処理も有効な処理方法です。ヘッドが太く耳が大きいブランクは、余裕が大きいため加工後の変形も大きくなります。ブランクの余剰部分を前処理して各部のマージンを小さくすると、後工程での加工変形を軽減できるだけでなく、前処理後に内部応力の一部を解放して配置することができます。一定期間。
2. 工具の切削能力の向上
工具の材質と幾何学的パラメータは、切削抵抗と切削熱に重要な影響を与えます。部品の変形を軽減するには、工具を正しく選択することが非常に重要です。
3. ワークのクランプ方法を改善する
薄肉用CNC加工されたアルミニウムワークピース剛性が低い場合は、次のクランプ方法を使用して変形を軽減できます。
① 薄肉ブッシュ部品の場合、三爪セルフセンタリングチャックやコレットを使用してラジアル方向からクランプすると、加工後にリリースした際にワークの変形が避けられません。この際、軸方向端面を圧縮してより剛性の高い方法を採用する必要があります。部品の内穴で位置決めし、ネジ付きマンドレルを自作し、部品の内穴に挿入し、端面をカバープレートで押さえてナットで締め付けます。外円加工時のクランプ変形を回避し、良好な加工精度が得られます。
② 薄肉、薄板のワークを加工する場合は、真空吸着カップを使用してクランプ力を均一に分散させ、少ない切り込み量で加工するとワークの変形を防ぐことができます。
また、梱包方法も可能です。薄肉ワークの加工剛性を高めるため、ワーク内部に媒体を充填し、クランプ時や切削時のワークの変形を軽減します。たとえば、硝酸カリウムを 3% ～ 6% 含む尿素融液をワークに注入します。加工後、ワークを水またはアルコールに浸し、充填物を溶かして注ぎ出します。
4. プロセスを合理的にアレンジする
高速切削では、取り代が大きく断続切削となるため、フライス加工中に振動が発生しやすく、加工精度や面粗さに影響を与えます。したがって、CNC 高速切削プロセスは、一般に、荒加工 - 中仕上げ - 洗浄機械加工 - 仕上げ加工およびその他のプロセスに分けることができます。高精度が要求される部品の場合、二次中仕上げを行ってから仕上げ機械加工を行う必要がある場合があります。荒加工後に部品を自然冷却することで、荒加工で発生した内部応力を取り除き、変形を軽減します。荒加工後の取り代は変形量より大きく、一般的には1～2mm程度となります。仕上げ加工の際、完成部品の表面は均一な加工代を維持する必要があります。一般に 0.2 ～ 0.5 mm が適切です。これにより、加工プロセス中に工具が安定した状態になり、切削変形を大幅に低減し、良好な表面加工品質を得ることができます。製品の精度を確保します。
2. 加工変形を軽減する操作スキル
アルミニウム部品のフライス加工加工中に変形してしまいます。上記の理由に加えて、実際の運用においては運用方法も非常に重要です。
1. 取り代が大きい部品の場合、加工時の放熱状態を良くし、熱の集中を避けるため、加工時は対称加工を行ってください。厚さ90mmの板を60mmに加工する必要がある場合、片面をフライス加工し、すぐにもう一方の面をフライス加工して最終サイズを一度に加工すると、平面度は5mmに達します。対称加工を繰り返す場合は各面を2回ずつ加工し、最終寸法は0.3mmの平面度を保証します。
2. プレート部品に複数のキャビティがある場合、加工中に 1 つのキャビティと 1 つのキャビティを連続して加工する方法は適していません。不均一な力により部品が変形しやすくなります。多層加工を採用し、各層を可能な限り同時にすべてのキャビティに加工し、その後次の層を加工することで部品に均一な応力を与え、変形を軽減します。
3. 切削量を変えることで切削抵抗と切削熱を軽減します。切削量の３要素のうち、背面切削量は切削抵抗に大きな影響を与えます。取り代が大きすぎると、1パスの切削抵抗により部品が変形するだけでなく、工作機械主軸の剛性に影響を及ぼし、工具の耐久性が低下します。背面の刃物の量を減らすと生産効率が大幅に低下します。しかし、CNC 加工では高速ミーリングが使用されるため、この問題は解決できます。バックカット量を減らしながらも、その分送りを上げて工作機械の速度を上げれば、加工効率を確保しつつ切削抵抗を低減することができます。
4. カットの順序にも注意してください。荒加工では加工効率の向上と単位時間当たりの除去率の追求を重視します。一般的にはアップカット加工が可能です。それは、ブランク表面の余分な材料を最速かつ最短時間で除去し、仕上げに必要な幾何学的プロファイルを基本的に形成することです。仕上げは高精度・高品質を重視しますが、ダウンミーリングを使用してください。ダウンミーリング中、カッター歯の切削厚さは最大値からゼロまで徐々に減少するため、加工硬化の程度が大幅に減少し、同時に部品の変形の程度も減少します。
5. 薄肉ワークの場合、加工時のクランプによる変形は仕上げ加工でも避けられません。変形を最小限に抑えるために、4軸CNC加工ワーク、仕上げ加工が最終サイズに達しようとする前に、プレス部分を緩めることができるため、ワークピースを自由に元の形状に復元し、ワークピースを（完全に）クランプできる限り、わずかに押すことができます。 ）を実現し、理想的な加工効果が得られます。つまり、クランプ力の最適な作用点は支持面上にあり、クランプ力はワークの剛性が良好な方向に作用する必要があります。ワークにガタが出ないことを前提とすると、クランプ力は小さいほど良いです。
6. キャビティのある部品を加工する場合、キャビティを加工するときにフライスがドリルビットのように部品に直接侵入しないように注意してください。その結果、フライスのためのチップスペースが不足し、切りくずの除去が不十分になり、過熱、膨張、損傷が発生します。部品の崩壊 刃物や刃物が折れるなどの好ましくない現象。まずフライスと同じサイズか、一回り大きいサイズのドリルで穴を開け、次にフライスでフライス加工します。あるいは、CAM ソフトウェアを使用して、ヘリカル ロワー ナイフ プログラムを作成することもできます。
アルミ部品の加工精度や表面品質を左右する主な要因は、加工中に変形が起こりやすいことであり、作業者には一定の作業経験と技術が求められます。
1) ツールの幾何学的パラメータを合理的に選択します。
①すくい角：刃の強度を維持する条件では、すくい角は大きくなるように適切に選択する必要があります。鋭利な刃先を研削できる一方で、切削変形を低減し、切りくずの除去をスムーズにし、切削抵抗と切削温度を下げることができます。負のすくい角の工具は決して使用しないでください。
②逃げ角：逃げ角の大きさは逃げ面摩耗と加工面の品質に直接影響します。逃げ角を選択するには、切削厚さが重要な条件となります。荒加工では、送り量が多く、切削負荷が大きく、発熱も大きいため、工具の放熱性が良好であることが求められます。したがって、バックアングルは小さくなるように選択する必要があります。フライス加工の仕上げ加工では、刃先を鋭利にし、逃げ面と加工面との摩擦を低減し、弾性変形を低減することが求められます。したがって、逃げ角は大きく選択する必要があります。
③ねじれ角：加工を安定させ、加工抵抗を軽減するには、ねじれ角をできるだけ大きくする必要があります。
④ 進み偏角: 進み偏角を適切に小さくすると、放熱状態が改善され、加工領域の平均温度を下げることができます。
2) ツール構造を改善します。
① フライスの刃数を減らし、チップスペースを増やします。アルミ材は塑性が大きいため、加工時の切削変形が大きく、大きなチップスペースが必要となります。したがって、チップ溝の底の半径を大きくし、フライスの歯数を少なくする必要があります。
②ナイフ歯の仕上げ研磨を行います。カッター刃の刃先の粗さ値はRa=0.4um以下にしてください。新しいナイフを使用する前に、目の細かい砥石を使用してナイフの歯の表と裏を数回軽く研ぎ、ナイフの歯を研ぐときに残ったバリやわずかなギザギザの線を取り除きます。これにより、切削熱が低減されるだけでなく、切削変形も比較的小さくなります。
③工具の摩耗基準を厳格に管理する。工具が摩耗すると、ワークの表面粗さの値が増加し、切削温度が上昇し、それに伴ってワークの変形も大きくなります。したがって、耐摩耗性の良い工具材料を選択することに加えて、工具摩耗基準が 0.2mm を超えないようにする必要があります。そうしないと、構成刃先が発生しやすくなります。切断時は、変形を防ぐため、通常、ワークピースの温度は 100°C を超えないようにしてください。
アネボンは「高品質のソリューションを創造し、世界中の人々との仲間を生み出す」という信念を貫き、常に顧客の魅力を第一に中国向けのアルミニウム鋳造製品、フライスアルミニウム板、カスタマイズされたアルミニウム小型製品の製造業者です。 Parts CNCは、素晴らしい情熱と誠実さを持って、最高のサービスを提供し、明るい未来を作るためにあなたと一緒に前進するつもりです。
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投稿日時: 2023 年 2 月 13 日