部品の精密機械加工プロセスで遭遇する一般的な問題は何ですか?

精度の問題

寸法偏差

理由：工作機械の送りねじの磨耗やガイドレールの精度低下など、加工装置の精度不足により工具やワークの動作精度が低下する場合があります。たとえば、工作機械のねじのピッチ誤差により、工具の軸送りにずれが生じ、部品の寸法誤差が生じる場合があります。さらに、切削パラメータの不適切な選択も寸法の偏差を引き起こす可能性があります。たとえば、送り速度が速すぎると、工具が過剰に切削され、設計寸法を超える可能性があります。

解決策: 加工装置の精密検査とメンテナンスを定期的に実行し、摩耗した部品を交換します。同時に、切削パラメータの合理的な選択、部品材料や工具の性能などの要素に基づく調整、および実際の-加工プロセス中のオンライン測定システムを使用した時間の監視と寸法のフィードバック修正。

形状誤差

理由: 加工中の振動は、形状誤差の一般的な原因の 1 つです。たとえば、工作機械自体の振動は、モーターのアンバランスな動作や切削加工中の切削力の変化などによって発生する可能性があります。また、切削工具の摩耗によっても、摩耗などの部品の形状変化が発生する可能性があります。平らな面をフライス加工する場合、フライスカッターの刃の平坦度が低下する可能性があります。

解決策: 工作機械の基礎に振動低減パッドを取り付けたり、工具の形状パラメータや切削パラメータを最適化して切削抵抗の変動を低減したりするなど、振動低減対策を講じます。同時に、定期的に切削工具を交換し、加工前に工具の精度をチェックして、加工要件を満たしていることを確認してください。

表面粗さが要件を満たしていない

理由: 低速の切削速度や過剰な送り速度など、不適切な切削パラメータを使用すると、部品の表面に明らかな加工痕が残る可能性があります。切削工具の品質と摩耗も表面粗さに大きな影響を与えます。たとえば、工具の刃先が鋭くないと、スムーズな切断ではなく、切断プロセス中に材料の裂けが発生する可能性があります。さらに、不十分な冷却液の流れや不正確な冷却位置など、加工中の冷却液の不適切な使用も表面品質に影響を与える可能性があります。

解決策: 部品材料と工具材料に基づいて、切削速度を上げる、送り速度を下げるなど、適切な切削パラメータを選択します。-切削工具は良質のものを使用し、ある程度磨耗したら速やかに交換してください。クーラントを合理的に使用して、切削領域を完全にカバーし、良好な冷却と潤滑を提供できるようにします。

重要な課題

材料の変形

理由： 切削加工の際、切削力の作用により材料内部に応力が発生します。応力が材料の降伏限界を超えると、変形が発生します。たとえば、薄い場合は、-壁に囲まれた部品は剛性が低いため、加工中に変形が発生しやすくなります。さらに、不適切な熱処理は、焼入れ後の材料構造の変化など、材料の変形を引き起こす可能性があり、その結果、内部応力が発生し、最終的に部品の変形につながる可能性があります。

解決策: 変形しやすい部品には、ステップ加工などの合理的な機械加工プロセスを使用します。-による-ステップ加工により、各切込みの深さを浅くし、切削抵抗を低減します。熱処理後は内部応力を除去するために適切な矯正や時効処理を行ってください。同時に、部品の剛性を高めるための補強リブなどの構造も部品設計時に検討してください。

材料の硬度が加工要件を満たしていません

理由：材料本来の硬さが加工期待を満たさない場合や、熱処理などの要因により加工中に硬さが変化する場合があります。たとえば、硬化鋼を加工する場合、硬度が高すぎると工具の摩耗が増加し、工具の損傷につながることもあります。硬度が低すぎると、部品の設計性能要件を満たさない可能性があります。

解決策：加工前に材料の硬さを確認し、硬さの状況に応じて適切な加工方法と工具を選択してください。材質の硬度が要件を満たさない場合には、硬度を下げるための焼鈍や硬度を高めるための焼き入れなど、適切な熱処理を行ってから加工することができます。

ツールの問題

工具の摩耗

理由: 切削プロセス中、工具は被削材との激しい摩擦と切削熱を生成し、工具の摩耗につながる可能性があります。過度の切削速度や送り速度などの不当な切削パラメータは、工具の摩耗を加速する可能性があります。さらに、被削材の硬度と靭性も工具の摩耗率に影響を与える可能性があります。たとえば、高硬度の合金材料を加工する場合、工具の摩耗が早くなります。

解決策: 切削パラメータを合理的に選択し、被削材の材質と工具の材質に基づいて最適化します。工具表面を窒化チタンでコーティングする工具コーティング技術の活用 (錫)、炭化チタン (チック) およびその他のコーティングにより、工具の耐摩耗性を向上させることができます。同時に、切削力、切削音、振動などの信号をモニタリングして工具の摩耗度を把握する工具摩耗監視システムを確立し、適時に工具を交換します。

切削工具の破損と損傷

理由：切削工具は、切削加工中に硬い箇所や取り代の不均一な箇所、または切削抵抗の急激な増加に遭遇すると、欠けや損傷を起こしやすくなります。たとえば、硬い介在物を含む鋳物をフライス加工する場合、工具が介在物と衝突して刃先が破損する可能性があります。

解決策: 非行為を行う-材料内部の介在物の存在を理解するために、加工前にワーク材料の破壊試験を行います。粗加工と微細加工を合理的に配置し、取り代を均一にするなど、加工技術を最適化します。適切な工具形状と材料を選択して、工具の靱性を向上させ、起こり得る切削力の影響に対処します。

プロセスシステムの問題

クランプの問題

理由: 治具の位置決め精度が不十分であると、クランププロセス中にワークピースの位置決めが不正確になる可能性があります。例えば、治具の位置決めピンが磨耗すると、ワークを正確に位置決めできなくなり、加工部品の位置公差が要求を満たさなくなります。また、過度なクランプ力は、特に薄肉ワークの変形を引き起こす可能性があります。-壁に囲まれて高い-精密部品。

解決策: 器具を定期的に検査および保守し、摩耗した位置決めコンポーネントを交換します。ワークの材質や形状に応じて、クランプ力の大きさや配分を合理的に決定し、生爪や弾性治具などを使用するなど、ワークの変形を抑える適切なクランプ方法を採用してください。

無理な処理ルート

理由: プロセス ルートの設計では、部品の精度要件、材料特性、加工装置の性能などの要素が考慮されていませんでした。例えば、高精度が要求される工程を精度の低い加工装置に配置したり、熱処理工程と機械加工工程の順序を適切に配置しなかったりすると、加工上の問題が発生する可能性があります。

解決策: 部品固有の要件に基づいて、さまざまな要素を総合的に考慮し、合理的なプロセス ルートを設計します。例えば、高精度が要求される部品の場合、まず荒加工機で荒加工を行い、次に高精度加工機で精密加工を行います。-精密加工装置。荒加工後に時効処理を行って内部応力を除去するなど、加工ルート内に熱処理工程を合理的に配置し、精密加工を施します。