NC車アルミ部品加工

私たちの多くのアルミニウム形材は押出生産ができた後も後期仕上げ加工が必要であり、特殊な使用場面に組み立てる必要があるため、組み立て精度が非常に高く、加工変形量を減らす必要があり、アルミニウム合金形材の仕上げ変形が多いため、材料、部品外形、生産製造基準などと関連している。主に以下の複数の層がある：毛胚の熱応力による変形、切削力、切削熱による変形、挟持力による変形。

加工変形低減のための加工プロセス対策

1、ブランクの熱応力を減らす

自然または人工時効とその振動による解決を選択し、いずれも一部のブランクの熱応力を除去することができる。事前加工も確実に実行可能な加工技術方式である。五大三太の毛胚に対しては、容量が大きいため、加工後の変形も大きい。ブランクの不要な部分を事前に加工しておき、各部分の容量を小さくすれば、その後のプロセスの加工変形を低減することができるだけでなく、事前に加工してからしばらく置いておき、一部の熱応力を放出することができる。

2、工具の切削作業能力を改善する

工具の原材料、幾何学図形の主なパラメータは切削力、切削熱に対して大きな危害があり、工具を適切に選択することは、アルミニウム合金部品の仕上げ変形を低減する上で特に重要である。

（1）工具ジオメトリの主要パラメータを効果的に選択する。

①前角：刃先の圧力抵抗強度を維持する基準の下で、前角は適度に大きく選択し、一方で鋭利な刃先を研磨することができ、また切削変形を下げ、フライス面を円満にし、それによって切削力と切削温度を減少することができる。負のフロントコーナーカッターは絶対に適用しないでください。

②後角：後角寸法は後刃口の損傷及び加工技術性能に明らかな危害がある。切削薄厚は後角を選ぶための重要な基準である。粗ミリングの場合、切削速度が大きく、切削荷重が重く、熱値が大きく、カッターヒートパイプの放熱基準を規定するのがよいため、後角は小さく選ぶべきである。精密フライスの場合、刃先が鋭利であることを規定し、後刃先と加工表層の摩擦を緩和し、延性変形を減少させるため、後角は大きく選択すべきである。

③螺旋角：切削を安定させ、切削力を減少させるために、螺旋角はできるだけ大きく選ぶべきである。

④主傾斜角：主傾斜角を適度に減少させることで、ヒートパイプの放熱基準を改善し、アルミニウム形材仕上げ加工区の平均気温を低下させることができる。

（2）工具構造を改善する。

①バイトの歯数を下げて、屑収容室の空間を増やす。ダイカスト部品の原材料は塑性変形が大きく、加工中の切削変形が大きく、大きな屑収容室内空間が必要であるため、屑収容溝の底半径は大きく、バイト歯数は少ないほうがよい。

②研磨技巧歯を磨く。側刃切削刃部の表面粗さ値はRa=0.4 um未満であること。新しいナイフを使用する前に、細砥石を用いて側刃の前、後辺を軽く2回研磨し、刃砥石の技巧歯を除去する際に残った毛辺と軽度の鋸歯状の紋様を除去しなければならない。そうすれば、切削熱を低減できるだけでなく、切削変形も小さくすることができる。

③工具の破損規範を厳しく制御する。工具が破損すると、ワークの粗さ値が上昇し、切削温度が上昇し、ワークの変形が上昇する。そのため、耐摩耗性の良い工具原材料を採用する以外に、工具損傷規範は0.3 mmを超えてはならず、さもなくば非常に屑腫を引き起こしやすい。切削時のワークの温度は、変形を回避するために通常100℃を超える必要はありません。

3、ワークのクランプ方式を改善する

剛性の弱い厚肉ダイカストワークに対して、変形を低減するために以下のクランプ方式を選択することができる：

①厚肉ブッシュ類部品に対して、もし3爪で自己安心油圧チャック或いは弾性チャックで軸方向から挟持し、加工後一旦緩むと、アルミニウム形材ワークは必ず変形する。この場合、剛性の良い径方向内孔が締め付けられる方式を用いなければならない。部品のネジ山を正確に位置決めし、自分で雄ネジ付きシャフトネックを作り、部品の雌ねじ山にはめ込み、その上に1つの後カバー板で内孔を締めてからナットで背締めする。外周を加工することでクランプ変形を防止し、満足できる加工精度を得ることができます。

②厚肉金属薄板ワークを加工する場合は、均一に分布する挟持力を得るために真空チャックを用い、さらに小さな切削使用量で加工することが好ましく、ワークの変形を非常によく回避することができる。

また、ブロッキング法を適用することもできる。厚肉アルミニウム形材ワークの加工技術剛性を高めるために、ワーク内部に物質を補充し、ニップと切削の全過程でワークが変形するのを低減することができる。例えば、ワーク内に3%〜6%の硝酸カリウムを含む尿素溶液溶融物を流し込み、加工後、アルミニウム形材ワークを水またはエタノールに浸漬すれば、この充填材を溶解して注出することができる。

4、科学的にプロセスを手配する

高速切削の場合、加工容量が大きく、断続的に切削されるため、切削全過程は通常振動をもたらし、アルミニウム形材の加工精度と粗さに危害を与える。そのため、NC工作機械の高速切削加工プロセスは一般的に、粗加工-半仕上げ加工-面ミリング加工-仕上げ加工などのプロセスに分けることができる。精度規定の高い部品に対しては、二次半仕上げを行い、その後仕上げを行う必要がある場合があります。粗加工後、部品は当然冷凍でき、粗加工による熱応力を除去し、変形を減らすことができる。粗加工後に残る容量は変形量を超えなければならず、一般的には1〜3 mmである。アルミニウム形材の仕上げ加工時、仕上げ加工の表層は均一な加工容量を維持しなければならず、一般的に0.2〜0.5 mmを適当とし、工具を加工全過程で安定した状況に置かせ、切削変形を大幅に減少させ、優れた表層加工品質を得て、商品の精密度を確保することができる。

加工変形を低減するための実際の操作方法

アルミニウム合金素材の部品は加工全過程で変形し、前述の理由を除いて、操作過程において、操作手順も非常に重要である。

1、加工容量の大きい部品に対して、加工全過程に比較的に良いヒートパイプ放熱基準を持たせ、発熱量の集中化を防止するために、加工時、対称性加工を選択することが望ましい。もし1枚の90 mm厚の厚板が60 mmまで加工しなければならないならば、もし片面をフライスしてすぐに他方の面を切削して、1回で最終規格まで加工して、平坦度は5 mmに達します；連続的な下刃対称性加工を選択すれば、片面ごとに2回に分けて最終仕様に加工し、平坦度を0.2 mmに確保することができる。

2、もしアルミニウム合金形材にいくつかのダイを持ってきて、加工する時、1つのダイを1つのダイを選択して1つのダイを選択する順序加工方式に適していないならば、そのように非常に部品の支持むらを招いて変形をもたらしやすい。階層数次加工を選択し、各層はできるだけすべてのダイに追加加工し、その後次の階層を加工し、部品を均等に支持し、変形を減少させる。

3、切削使用量の変更により切削力、切削熱を低減する。切削使用量の3要素のうち、背食いパスの量は切削力に大きな害を与える。加工容量が大きく、一次送りの切削力が大きいと、部品が変形するだけでなく、旋盤主軸の剛性を損ない、工具の耐摩耗性を減少させることができます。もし背食いパスの量を下げると、生産性に非常に大きな影響を与えることになります。しかし、NC工作機械の加工上はすべて高速切削であり、この難点を脱することができる。背食いパスの量を低減するほか、相対的にパスを拡大し、NC旋盤の回転数比を向上させれば、切削力を低減でき、また加工効率を確保できる。

4、ナイフの順番を重視しなければならない。粗加工は加工効率を高め、完全な単位時間当たりの切除率を追求することを重視し、一般的に逆フライスを選択することができる。毛胚表層の不必要な原材料を最短時間、最小時間で摘出し、基礎的に仕上げ加工で規定された幾何学的輪郭を生成する。仕上げ加工で重視されるのは高精密高品質であり、フライス面を選択することが望ましい。順ミリング時のカッター歯の切削薄厚が大きくから徐々にゼロに低下したため、加工硬底化レベルが大幅に緩和され、また部品の変形レベルが緩和された。

5、厚肉ワークは加工時にクランプによって変形し、仕上げても避けられない。ワークの変形を最小限に抑えるために、アルミニウム形材の仕上げ加工が最終仕様になる前に、留め具を緩めて、ワークを元の姿に勝手に修復させ、その後軽く締めて、ワークを握ることができるだけを基準にして（完全に感触で）、理想的な加工の実際の効果を得ることができます。要するに、挟持力の作用点は支持板の表面にあることが好ましく、挟持力はワークの剛性の良い方位に作用し、ワークが抜けないことを確保する前提条件の下で、挟持力は低いほど良い。

6、ダイス付きアルミニウム合金部品を加工する時、ダイスを加工する時、できるだけバイトを麻花ドリルのようにすぐに部品に挿入する必要がなく、バイト屑の室内空間が不足し、フライス面が順調ではなく、部品の超温、澎湃及びその崩刀、切断などの悪い状況を招いた。最初にバイトと同じ規格または大きい1番の麻花ドリルを加えて穴をあけ、次にカッターで切削します。あるいは、CAMソフトウェアを用いて螺旋式下刃プロセスを製造することができる。