CNC プレシジョン エンジニアリングがそのタスクを実行する方法

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2019 年 3 月 12 日に投稿| WayKen プロジェクト マネージャー、Candy 著

現代の CNC 産業の大部分は、鏡のような表面仕上げと高い信頼性を備えた、最も厳しい公差まで処理された部品に依存しています。これらすべてが、最新の製品を堅牢で効率的かつ競争力のあるものにしています。そのすべてが産業の進歩を前進させます。ただし、それらの部品は自分自身を生成するつもりはありません。車を運転したり、さまざまな大陸に飛んだり、ここに座ってこのテキストを読んだりすることを可能にするすべての高品質の部品に感謝する CNC 精密工学があります。精密部品の製造は、試作品製造業界では多くの段階を経る骨の折れる作業です。

精密部品の設計開発

開発部品の精度に関しては、設計者と機械技術者の間で絶え間ない闘争があります。設計者は理論的な観点から直面する問題に取り組み、理想的には機械のすべての部分が完璧な精度であり、理想的なジオメトリにできるだけ近いものであることを望んでいます。しかし、設計者の思い通りにモノを作っていくと、効率が上がらず、計り知れないほどのコストがかかってしまいます。ちなみに、幾何学的な複雑さについても同じことが言えます。

そのため、製造技術者と設計者が争っています。製造技術者にとって理想的な部品は木製の丸太ですが、設計者は飛行機を作りたいという冗談さえあります。その結果、高精度の部品ではなく、高精度の表面を誇る製品が生まれます。この闘争により、経済的に非効率な機能が取り除かれ、優れたパフォーマンスを維持しながら製品コストが削減されます。

主な技術的タスクの決定

高精度部品が実際には高精度の表面または表面のグループを持つ部品であると判断したので、製造プロセスを 2 つの段階に分けることができることが明らかになりました。最初の段階では、通常の品質で必要な部品を製造する一方で、最大限の精度が必要な表面に余分な材料を残します。

第 2 段階では、必要な精度と性能要件 (材料の硬度、引張強度、追加の表面仕上げパラメータなど) を達成することだけを扱います。各パーツには、独自の特性の組み合わせを持つ個別のタスクがあり、製造プロセスを設計する前に、それらのタスクに取り組む方法を検討することが重要です。パーツに異なる IT を持つ精密な表面が多数ある場合、製造プロセスの第 2 段階は IT グループに細分化される場合があります。

CNC エンジニアリング戦略

CNC精密機械加工は、最良の結果が得られるため、主に研磨加工によって行われます。最小限の硬度があり、材料は効率的に研削するために必要なため、部品は通常、少なくともある程度の熱処理が施されます。ただし、そのような部品の大部分は複雑な多段階の硬化を必要とするため、実際に心配する必要があるのは、処理後にベース表面をどのように復元するかです.

それとは別に、WayKen の CNC 精密工学のスペシャリストは、正確で深く狭い穴、非常に均一で滑らかな平面、または相互に比較して正確な位置決めを必要とする表面のグループなど、さまざまな部品の特徴を製造するためのさまざまな戦略を開発しました。

たとえば、最後のタスクは、1 回のセットアップで両方の面を加工するか、一方の面でパーツを固定しながらもう一方の面を加工することで達成できます。

パフォーマンス要件を満たす方法

高品質の部品の多くには、特定の要件があります。たとえば、歯車は、材料の柔らかいバルクを維持しながら、非常に硬い表面を持たなければなりません。それは表面硬化によって行われます。他の部品では、必要な硬度を達成するために、熱処理と組み合わせて炭素または窒素を使用する必要があります。コーティングが必要な部分があり、コーティング層は非常に細かいため、イオンまたは個別の原子を投与できます。また、すべての方法は非常に複雑で、材料ごと、硬度またはコーティングの特徴ごとに独自のパラメーターが必要です。

これをどのように解決しますか？硝化炭化処理が必要な特殊なシャフトがあるとします。これまでにこれを行ったことがなく、この方法に投資するのは時間がかかり、かなり無意味です。さて、私は2つの解決策に遭遇しました。あなたは外注します。あなたに代わってこれらの操作を行うことができるマシンまたはプロトタイピング ショップが近くにあるかもしれません。

部品あたりのコストは高くなりますが、実際には、採用する人員への投資を節約できます。もう 1 つのオプションは、デザイナーと話し、そのような複雑な処理を必要としないより高価な素材に切り替えるよう説得することです。材料の全体的な機械加工性は低くなる可能性がありますが、未知の技術の採用を回避することで、費用を節約できる可能性があります。

高精度の測定と品質管理

CNC 精密工学における最も重要なタスクの 1 つは、作成した部品が必要な品質を備えているかどうかを実際に理解する方法を見つけることです。高精度の CNC 機械加工部品は、ほとんどの測定機器よりも公差が厳しいことが多いため、これは簡単な作業ではありません。ここで考えられる推奨事項は何ですか?

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備品はできるだけ使用しないでください。測定システムの各要素は追加のエラーを引き起こすため、それらを完全に回避することをお勧めします.最新の高精度測定は、パーツを非常に平らな石のプレートに置いて実行されます (可能な場合)。

光学測定は良い選択肢です。測定ツールの大部分は、公差または表面仕上げを測定するために物理的な接触に依存しています。ただし、接触部分は磨耗し、精度が低下します。光学測定ツールは干渉しません。さらに、ツールとパーツが接触するときに不要なエージェントが干渉することはありません。

パーツの精度を判断する方法がない場合は、テストします。これが、部品の性能基準が十分かどうかを実際に判断できる唯一の方法です。部品の要件を迂回して測定することもできます。例えば、研削工具や薬剤混合機などの高回転軸では、ラジアル振れをIT4以下にする必要があり、これは実際には測定不可能です。そのため、エアフォイル ベアリングに取り付けてテストするだけです。シャフトの使用温度が制限内であれば、振れが十分に小さいことを意味します。

Wayken - 信頼できる CNC 精密エンジニアリング パートナー

WayKen では、精密 CNC プロトタイピング、精密金型ツーリング、精密アルミニウム部品などをカバーするラピッド マニュファクチャリング産業における精密機械加工サービスのトップ メーカーになることに常に専念しています。最先端技術を備えた高度な 5 軸 CNC マシンを所有しています。 、これにより、複雑さに関係なく、最高レベルの品質と納期厳守で、世界中のあらゆる顧客のために優れた精密部品を生産することに注力することができます。