機械加工の過程では、標準工具を使用して加工することが困難な場合が多いため、非標準工具の製造は機械加工にとって非常に重要です。
金属切削において規格外工具の使用はフライス加工でよく見られるため、本稿では主にフライス加工における規格外工具の製作について紹介します。
標準工具の製造は、一般的な金属部品や幅広い表面の非金属部品の切削を目的としているため、過熱処理によりワークの硬度が高くなった場合や、ワークがステンレス鋼の場合、非常に厳しい加工が必要になります。また、ワークの表面形状が非常に複雑であったり、加工面の粗さが要求される場合には、標準工具では対応できない場合もあります。したがって、機械加工の過程では、工具の材質、刃先の幾何学的形状、幾何学的な角度などを目的に合わせた設計を行う必要があります。これらの設計は、特別なカスタマイズと非カスタマイズの 2 つのカテゴリに分類できます。特別なカスタマイズ。
I.非カスタマイズツールは主に次の問題を解決します：サイズ、表面粗さ、効率、コスト
(1)。サイズの問題。
必要なサイズに近い標準工具を選択でき、変更研削で解決できますが、以下の2点に注意が必要です。
1. サイズの差は大きすぎてはいけません。通常は 2mm 以下です。サイズの差が大きすぎると、工具の溝形状が変化し、チップスペースと幾何学的な角度に直接影響を与えるためです。
2. 端穴付きエンドミルを通常の工作機械で研削できればコストが安くなります。刃穴のないキー溝フライスは通常の工作機械で研削できない場合、専用の5軸リンク工作機械で研削する必要があり、コストが高くなります。
(2)。表面粗さ。
これは、エッジの幾何学的角度を変更することで実現できます。たとえば、前後の角度を大きくすると、ワークの表面粗さが大幅に向上します。ただし、ユーザーの工作機械の剛性が十分でない場合は、刃先を鈍くすることで表面粗さを改善できる可能性があります。この側面は非常に複雑であり、結論は処理現場の分析後にのみ導き出されます。
(3)。効率とコストの問題
一般に、非標準ツールは 1 つのツールに複数のプロセスを混在させることができるため、ツールの交換時間と処理時間を節約し、出力効率を大幅に向上させることができます。特にバッチで処理される部品や製品の場合、節約されるコストはツール自体のコストよりもはるかに大きくなります。
II カスタマイズが必要な工具は、主に、特殊な形状、特殊な強度と硬度、特殊な切りくず保持と切りくず除去の要件という 3 つの問題を解決することです。
(1)。加工対象のワークピースには特殊な形状要件があります。
たとえば、加工に必要な工具を長くしたり、端歯逆Rを追加したり、特殊なテーパ角要件、ハンドル構造要件、刃長寸法管理などがあります。この種の工具の形状要件がそれほど複雑でない場合は、まだ簡単に解決できます。ただ注意すべき点は、非標準ツールの加工は比較的難しいということです。したがって、処理要件を満たせるのであれば、過度に高精度を追求する必要はありません。なぜなら、精度が高いということはそれ自体が高コストかつ高リスクを意味し、その結果、製品の生産能力やコストに無駄が生じるからです。プロデューサー。
（2）。加工後のワークは特殊な強度と硬度を持っています。
ワークが過熱すると、強度や硬度が高くなり、一般的な工具材料では切削できなくなったり、工具の固着が激しくなったりするため、工具材料に特別な要求が必要になります。一般的な解決策は、焼入れおよび焼き戻しされた被削材を切断するための高硬度のコバルト含有高速度鋼工具など、高品位の工具材料を選択することです。また、高品質の超硬工具は高硬度材料の加工に使用できます。また、研削の代わりにフライス加工を使用することもできます。もちろん、特殊な場合もあります。例えばアルミ部品を加工する場合、超硬工具と呼ばれる種類の工具が市販されていますが、必ずしも適しているとは限りません。一般にアルミ部品は柔らかく加工しやすいと言えますが、超硬工具に使用される素材は実はアルミハイスです。確かに一般のハイスより硬い材質ですが、アルミ部品を加工する際にアルミ元素同士の親和性が生じ、工具の摩耗を悪化させます。現時点で高効率を求める場合は、コバルトハイスを選択することもできます。
3. 加工対象のワークピースには、切りくずの保持と切りくずの除去に関する特別な要件があります。
このとき、刃数は少なく、切りくず保持溝は深くする必要がありますが、この設計はアルミ合金などの加工しやすい材質にしか適用できません。加工上、気になる点が多々あります
非標準工具の設計および加工: 工具の幾何学的形状は比較的複雑であり、工具は熱処理中に曲がり、変形、または局所的な応力集中を起こしやすいです。そのため、応力集中しやすい部分を避けて設計するよう注意し、径変化が大きい部分についてはヤゲン遷移や段付き設計を追加する必要があります。長さや径が大きい細長い部品の場合、変形や振れを抑えるため、熱処理工程における焼入れ・焼戻しのたびに検査・矯正が必要となります。工具の材質、特に超硬合金は脆いため、工程中に大きな振動や加工トルクが加わると工具が破損してしまいます。従来の工具を使用する工程では、破損しても工具を交換できるため大きなダメージは生じませんが、非標準工具を使用する工程では交換の可能性が低いため、一度工具が破損すると、配送遅延などのトラブルが相次ぐと、ユーザーに多大な損害を与えます。
上記はすべてツール自体を対象としています。実際、非標準工具の製造はそれほど単純ではありません。これは体系的なプロジェクトです。非標準工具の設計・製作には、製作者の設計部門の経験とユーザーの加工条件の理解が影響します。メーカーの生産部門の加工方法と検出方法は、非標準工具の精度と幾何学的角度に影響します。生産者の営業部門の繰り返しの再訪問、データ収集、情報も非標準ツールの改善に影響を与え、ユーザーが非標準ツールを使用して成功するかどうかに決定的な役割を果たします。非標準工具とは、特殊な要件に従って製造された特殊な工具です。豊富な経験を持つメーカーを選択すると、ユーザーの時間と労力を大幅に節約できます。
投稿日時: 2023 年 2 月 23 日