厳しい公差を維持するためのヒント

大規模な生産工程の製造において、機械工が経験する最大の困難の1つは、穴、壁、およびねじ山の必要な公差に工具を保持することです。通常、これは、特に経験の浅い機械工にとって、退屈でストレスの多い反復プロセスです。各ジョブには固有の一連の課題がありますが、自分のパーツが正確さの要求に応えていることを確認するために従うことができる経験則があります。

許容値とは何ですか？

公差は、寸法が含まれる可能性のある部品または切削工具の許容変動量です。パーツ印刷を作成する場合、工具の公差によって部品のばらつきが生じる可能性があるため、工具の公差を見逃すことはできません。部品の精度を確保するには、部品の公差は工具の公差と同じである必要があります。

切削工具の公差は、カッターの直径、切削の長さ、シャンクの直径、全長など、工具の最も重要な寸法に適用されることがよくあります。仕事用の切削工具を選択するときは、厳格な公差基準と信頼できるバッチ間の一貫性に準拠したブランドを選択することが重要です。 HarveyToolやHelicalSolutionsなどのメーカーは、多くの重要な工具寸法の公差を目立つように表示し、各工具を徹底的に検査して、指定された公差を満たしていることを確認します。以下は、Harvey Toolのミニチュアエンドミル–スクエア–スタブ＆スタンダードのテーブルヘッダーです。

公差は、特に1000分の1インチでも最終製品を製造または破壊できる業界で、再現性と特異性を生み出すのに役立ちます。これは特に、直径.001インチの小さな工具の設計と製造でHarveyToolの経験があるミニチュア工具に当てはまります。

公差はどのように使用されますか？

公差を表示すると、上と下の寸法があります。これは、ツールの寸法が外れる可能性のある範囲を意味します。つまり、ツールのサイズと呼ばれるものの上と下の両方です。以下の例では、.030インチのカッター直径ツールのサイズ範囲は、.0295インチから.0305インチの間のどこかになります。」

穴あけ加工における公差の維持

穴は、通常、嵌合部品と完全に位置合わせすることを目的としているため、多くの場合、最も厳しい寸法公差が必要になります。公差を維持するには、まず、マシンとツールの両方の振れをテストすることから始めます。この単純でありながら見過ごされがちな手順により、機械工は時間とフラストレーションを大幅に節約できます。

スポッティングドリル

スポッティングドリルを使用すると、ドリルの開始点を非常に正確にすることができ、目的の経路からの歩行や迷走を最小限に抑えることができます。これは、穴の最適な位置へのアクセスがより困難になる可能性がある不規則な表面を加工する場合に特に役立ちます。

リーマー

多くのミニチュアリーマーはドリルよりもはるかに厳しい公差を持っているため、リーマは非常に厳しい公差の義務に最適です。たとえば、HarveyToolのミニチュアリーマーの公差は+.0000"/-。0002です。コーティングされていないオプションの場合は+.0002"/-。0000"、AlTiNコーティングされたツールの場合は+.0002"/-。0000"。リーマーは面取りされたエッジをカットし、穴の中の最小限の材料を取り除き、最終的には穴のサイズを大きくすることを目標としています。リーマの刃先が非常に小さいため、工具のコア径が大きくなり、より剛性の高い工具になります。

壁の加工中に厳しい公差を維持する

たわみに注意する

たわみや、力を加えたときに工具が受ける曲率によって壁の加工が困難になった場合の公差の維持。たわみによって壁に角度が現れる場合は、ツールの首に沿ったたわみを少なくするために、到達したツールを選択します。さらに、工具にかかる圧力を少なくするために、仕上げパスを使用して段階的に切り込みと機械加工の軸方向の深さを増やします。表面仕上げの公差については、部品に残っている工具経路の形跡を最小限に抑えるために、長い溝付き工具が必要になる場合があります。たわみを最小限に抑える方法の詳細については、「ツールのたわみとその対策」を参照してください。

コーナー半径エンドミル

コーナー半径のエンドミルは、鋭いエッジがないため、正方形のエンドミルよりも摩耗が遅くなります。コーナーラジアス工具を使用することにより、工具エッジの破損が最小限に抑えられ、各刃先に均一な圧力分布が得られます。正方形の工具の鋭いエッジは耐久性が低く、その点に応力が集中するために亀裂が発生しやすいため、コーナー半径の工具ははるかに剛性が高く、許容誤差の変動を引き起こしにくくなります。このため、エッジ公差のために、コーナー半径プロファイルの荒削りツールと正方形プロファイルのフィニッシャーを使用することをお勧めします。部品を設計し、製造を念頭に置いて、正方形のエッジを持つ壁ではなく、半径を持つ壁の可能性がある場合、半径を持つ壁を使用すると、機械加工が容易になり、工具交換が少なくなります。

スレッディング中の厳しい公差の維持

許容範囲内のスレッドを作成することは、すべてチップの排出に関するものです。チップの退避は、一般的に見過ごされがちな問題です。ねじ切り操作の前に穴内の切りくずが除去されていないと、工具先端に干渉が発生し、ねじ山内の振動やびびりが発生する可能性があります。これにより、ねじ山の連続性が低下すると同時に、接触点も変化します。ねじ山の不連続性は、部品の通過と失敗の違いである可能性があります。通常、ねじ切りは、ねじ山の損傷を減らすために機械加工するときの最後のアプリケーションであるため、他のアプリケーションからの穴内に切りくずが残る可能性も高くなります。

要約された公差

このブログ投稿にもかかわらず、厳しい公差を維持するのに引き続き問題が発生する場合は、マシンの外部に問題が存在する可能性があるため、HarveyToolまたはHelicalSolutionsの技術チームに相談してください。温度と湿度によって、材料の粘着性が変化し、ワークピースの膨張と収縮が発生する可能性があります。さらに、建物の基礎は外気温によって伸縮する可能性があり、その結果、振れが大きくなり、スピンドルに不規則な振動が発生する可能性があります。