切削液が加工プロセスに与える影響

精密機械加工には、構造的に剛性が高く、手入れの行き届いた高品質の切削工具である CNC マシンと、通常は切削液が必要です。切削油剤は、機械加工プロセスの成功において最も過小評価されているものの 1 つですが、効率と品質の両方において重要な役割を果たしています。ただし、機械工場が対処しなければならない課題も生じます。

精密機械工場が切削油剤を使用する理由

切削液は、切削工具がワークピースから材料を除去するポイントに向けられます。金属をせん断すると大量の熱が発生しますが、そのほとんどはチップに入り、残りはツール自体に入ります。切削液は工具とワークピースの境界面を冷却します。これにはいくつかの利点があります:

• 切りくずが切削工具に付着するのを防ぎます
• 工具が受ける熱衝撃を軽減します (断続切削で特に問題となる)
• ワークピースを十分に冷却して酸化を防ぐ
• 切削工具の膨張を最小限に抑える

これらを組み合わせることで、工具の摩耗を減らし、工具の寿命を延ばします。これにより、パーツの表面仕上げが損なわれるのを防ぐことができます。さらに、工具を低温に保つことで膨張が最小限に抑えられ、機械加工される部品間の寸法のばらつきが少なくなります。追加の利点は、より低温の切削インターフェース クーラーにより、より迅速な金属除去が可能になることです。

切削液によって実行されるその他の機能は、切削プロセスの潤滑、切りくずの除去、ワークピースに防錆コーティングを残すことです。

潤滑により切削抵抗が低下し、より高い速度と送りが可能になります。切りくずの除去は重要です。そうしないと、切りくずがワークに跡を付けたり、工具を特定の位置に移動する機械の能力を妨げたりする可能性があるためです。研削では、クーラントは砥石に破片が入らないようにします。

切削油の種類

機械ショップは 4 つのタイプから選択できます。これらは:

• 鉱油
• 水溶性液体
• 空気/その他のガス
• 固形ペースト

これらのメーカーのそれぞれについて、幅広い製剤を提供しています。精密機械工場は通常、切削する金属や行う機械加工の種類に合わせて流体を調整しようとします。

鉱油は、潤滑と高圧への耐性には優れていますが、一般的に熱除去には適していません。水溶性流体はより優れた冷却を提供しますが、潤滑剤としての効果は低くなります。

一部の加工操作では、エア ジェットをインターフェースに向けるだけで十分です。マグネシウムは、これが行われる金属の 1 つです。一部の機械工は、フロンや CO2 を吹き付けて温度を下げます。

固形ペーストは特殊な切断作業、特にタッピングやねじ切りに使用されます。

切削油による問題

液体クーラントの最大の問題は、霧が空気中に入ることです。これは、密閉された CNC マシンの周りであっても、近くで働く人々によって簡単に吸い込まれます。切削液にはバクテリアの繁殖を防ぐ殺生物剤が含まれているため、非常に有害な可能性があります。

その他の問題は、こぼれ、臭い、機械の洗浄です。こぼれは通常、部品を機械から取り出すときに部品から液体が滴り落ちる結果です。事故を防ぐために拭き取る必要があり、そのままにしておくとすぐに臭いが発生し、機械工場に特有の臭いがする可能性があります.

工作機械に組み込まれた切削液システムには、定期的なメンテナンスが必要です。フィルターは定期的に取り外して洗浄または交換する必要があり、収集されたチップも除去する必要があります。切削液の汚染によってリサイクルの選択肢が制限されるため、チップの廃棄自体が問題になります。

最小限のクーラントとドライ加工

切削液の問題を回避するために、必要最小限の量を使用しようとするマシン ショップもあれば、完全に使用しないマシン ショップもあります。最小限の冷却剤技術は、部分的に蒸発によって温度を下げるのに十分なミストを提供することに依存しています。これは役に立ちますが、正確な制御が必要であり、依然として健康と環境の問題を引き起こします.

別の方法は、機械で乾燥させることです。これは、適切な精密機械加工技術で実現可能ですが、多くの場合、より低い金属除去率が必要になります。主な変更点は、はるかに高い温度に対応できる切削工具を使用することと、断続切削の場合は熱衝撃です。適切な工具材料は、立方晶窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンド、セラミック、および一部の特殊炭化物です。

精密機械加工の心臓部である切削油

CNC 機械加工で一貫して高品質の作業を行うには、工具とワークピースの境界面で熱を管理する必要があります。ほとんどの精密機械工場は、使用する切削液を慎重に選択することでこれを行っています。その他の工場では、ドライ加工を採用していますが、これにはトレードオフが伴います。

精密機械加工は Impro のコア機能です。一貫して高品質の結果を達成する方法について詳しく知りたい場合は、お問い合わせください。