ダイヤモンド加工のヒントとコツ

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8月に投稿。 2019年2月26日 | By WayKen Rapid Manufactruing

CNC 機械加工は、伝統的に高精度の方法と考えられています。しかし、切断方法には限界があります。公差と表面仕上げの点で、砥石車に匹敵するほど完璧な刃先を作ることはできません。しかし、新しい技術や機器は絶え間なく開発されています。そのため、CNC 工作機械が研磨法の精度に近づくことを可能にする、かなり新しいソリューションがあります。このソリューションはダイヤモンド加工と呼ばれます。

ダイヤモンド加工が部品の表面品質を向上させる理由

機械加工の際、切削工具の硬度は機械加工技術の最も重要なパラメーターの 1 つであり、私たちが知る限り、ダイヤモンドよりも硬いものはありません。人工ダイヤモンドは、非常に高い温度と切削条件に耐えることができます。それらはかなり安価で、刃先が非常に細かいため、片刃のダイヤモンドカッターで鏡面のような表面を得ることができます。これは、非常に高価な研削および研磨機を購入せずに、このような細かい表面仕上げを実現する唯一の方法です.ダイヤモンドは単純な CNC 工作機械に取り付けることができ、技術システムを微調整して剛性を最大にすれば、優れた結果を得ることができます。最も硬い金属を機械加工し、鏡のような表面仕上げを得ることができます。ダイヤモンド旋削とダイヤモンド フライス加工は、現在商用利用できる最も普及している技術の 1 つです。

ダイヤモンド加工を使用する利点

ダイヤモンド加工には多くの利点があります。主な利点は次のとおりです。

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優れたアルミニウム加工。ダイヤモンド工具は、高い切削速度と高温への耐性に非常に優れています。そのため、アルミニウム部品の大量生産にはダイヤモンド技術がよく使用されます。アルミニウムを加工する場合、単一のダイヤモンド インサートは多くの超硬工具より長持ちします。

硬質合金の生産。硬いものは柔らかいものを切ることができるというのは一般的な法則です。ダイヤモンドほど硬いものはないため、超硬、セラミック、その他の硬度パラメータの高い材料の加工に非常に役立ちます。

ダイヤモンド研磨。一部のダイヤモンド カッターは、ガラス、ポリカーボネート、PMMA などの透明な材料を研磨するために使用されます。これは、ツールの先端に非常に細かいダイヤモンド粒子が含まれているためです。

耐久性。ダイヤモンド工具インサートは、超硬インサートに比べて 30 ～ 50 倍の耐久性があります。

表面仕上げ。高品位な加工を実現するダイヤモンド加工を採用することで、従来の工具よりも優れた表面仕上げが得られます。基本的に、ダイヤモンド ツールは機械加工に小さな研削機能をもたらします。

ダイヤモンド加工技術

ダイヤモンドをある程度利用する機械加工方法の大部分は、研削および研磨技術と見なされますが、CNC 装置に実装でき、研磨加工ではなく切削に近い方法が 2 つあります。

シングルポイント ダイヤモンド ターニング

SPDT は単純な旋削に非常に似た方法ですが、使用する工具はダイヤモンド チップ カッターです。さらに、製造システムの剛性ははるかに大きくなければなりません。つまり、固定具間の長さが短く、ツール サポートが短く、振動が最小限に抑えられます。 SPDT は、主に回転部品であるため、光学レンズの製造に特に役立ちます。旋盤に固定し、シングルチップ ダイヤモンド インサートを使用して透明な表面を得るのに非常に便利です。

シングルポイント ダイヤモンド ミリング

シングルポイント ダイヤモンド フライス加工は従来のフライス加工と似ていますが、主な違いは切削工具と加工パラメータです。工具は、ダイヤモンドチップ付きのミルです。 5 軸マシニング センターに取り付けられたこのミルは、ガラス、PMMA、およびポリカーボネートでできた複雑な表面の加工に最適です。最小限の切削送りと豊富な潤滑剤を備えた非常に高速回転するダイヤモンド ミルは、自動車のランプ レンズ、ライト ガイド、カスタマイズされた窓ガラスに最適な表面仕上げを作成できます。ただし、振動はすべての表面品質を一度に台無しにするため、常に振動について覚えておくことが重要です。部品の品質を向上させるために、一部の SPDM 技術では、一方向のみの加工が行われます (ミルはパスを処理し、ステップオーバー移動のためにワークピースの最初の側面に戻ります。この方法では、切削の力は常に

ダイヤモンド加工に使用される工具

機械加工用のダイヤモンド工具は、基本的に他の切削工具と同じですが、インサートが異なります。インサートの母材はタングステンまたはカーバイドで、先端にはダイヤモンドの薄膜が見られます。このフィルムは非常に硬く、従来の工具に比べて最大 50 倍長持ちします。それは非常に鋭く、非常に明確なカットを提供し、最高の表面仕上げをもたらします.

ダイヤモンドでカットできる素材

ダイヤモンド ツールは、セラミック、シリコン、ポリカーボネート、プレキシガラス (PMMA)、アルミニウム、銅、青銅、チタン、ガラスなどの非鉄合金、ABS、ポリエチレンなどのさまざまなポリマーなど、さまざまな材料を処理できます。コンクリート、花崗岩、石などの研磨性の高い素材。ご覧のとおり、材料の範囲は非常に広く、硬くて脆いものから始まり、柔らかく透明な材料まであります。

ダイヤモンド加工がどうしても使えない場合

非常に重要な注意事項の 1 つは、ダイヤモンド ツールは鋼または鉄合金の切断には使用できないということです。その理由は、それらのすべてにかなりの量の炭素原子が含まれているためです。機械加工は常に高温で行われ、ダイヤモンドと鋼の両方に炭素が含まれているため、加熱すると原子が焼結する可能性があります。そうすることで、工具が部品の材料にくっつき、両方の部品が無駄になります。

ダイヤモンド加工が良い結果をもたらす場所

実際のケーススタディに基づいて、ダイヤモンド加工がどこで優れているかを議論することが常に最善です.したがって、例のリストが作成されました

• ランプ レンズのプロトタイプ。 CNC プロトタイピング サービスの一環として、カーランプ レンズのプロトタイプをダイヤモンド カットで製造できます。レンズは大きすぎ、形状が複雑すぎて (実際にはセグメントに分割し、光伝導特性を節約するために後で接着する必要がありました)、5 軸 CNC 工作機械を備えたダイヤモンド チップ ミルを使用すると、優れたレンズを製造できます。ちょうどいい品質の鏡のような表面。
• ライトガイド。ライト ガイドは特殊なチューブと透明なコンポーネントで、特定のスポットを複雑な方法で照らすのに役立ちます。形状の複雑さを維持しながら、非常に細かい表面仕上げが必要です。最高の 3 軸、4 軸、さらには 5 軸の CNC フライス盤を使用して、Wayke は最新のダイヤモンド加工技術を採用しており、5 軸マイクロフライス加工の能力により、優れた光学品質を備えたさまざまなタイプのライト ガイドとレンズを製造できます。配列またはフリーフォーム パターンで。