5 製造における金属の切削工程

切断プロセスは、常に製造業の不可欠な部分でした。多くの人が知らないことは、金属を切断するさまざまな方法があることです。各プロセスには、さまざまな機能、制限、および関連するコストがあります。一部のメソッドは 1800 年代半ばから存在していましたが、他のメソッドは比較的新しいものです。この投稿では、製造業が金属を切断する能力を与える 5 つのプロセスを分析します。

# 1 チップフォーミング

チップ成形は、鋸引き、フライス加工、穴あけ、旋削などの機械的手段を使用する金属切削プロセスです。この方法は、1950 年代に Kivima と Franz によって開発されました。この金属切削プロセスは、3 方向モデルに関して説明されることが多く、このモデルは工作機械設計業界で広く知られています。これらの方法では、材料は小さな「切りくず」でワークピースから徐々に除去されます。切りくず形成の傘下には、プロセスを利用して余分な材料を除去するさまざまな操作があります。以下は、その一部の簡単な概要です。

ミリング :ロータリーカッターが材料を除去する操作。

利点:多軸機能があり、さまざまな規模のプロジェクトで実行できます。
短所:価格が高く、熟練したオペレーターが必要

掘削 :ドリルビットを高速で回転させて材料を除去する操作。

利点:入口側の鋭いエッジ
短所:バリが発生し、応力によって材料の機械的特性が変化する可能性があります。

ターニング :ワークピースが回転している間に非回転ツールビットを使用して余分な材料を「削り取る」操作。

利点:手動または自動で行うことができ、チップの収集が容易
短所:たわみが頻繁に発生し、寸法や粗さに影響します。

#2 シャーリング

シャーリングは、しばしば型抜きと呼ばれるプロセスであり、1800 年代半ばに靴産業用に革をカットする方法を探していたときに始まりました。現在、このプロセスはさまざまな材料に使用されており、チッピングや熱を使用せずに金属を切断できる方法です。このプロセスは、固定されたワークに対して移動するブレードを使用して押し付けます。せん断の工程には、さまざまな作業があります。以下に、最も人気のある2つを強調しました。

パンチ: パンチプレスを使用して原材料に工具を押し込み、穴を開けて余分な材料を削り取る作業。
- 利点:シンプルなカットと迅速な操作のための費用対効果の高いプロセス
- 短所:複雑なカットには最適ではなく、工具費が急速に増加する可能性があります。
スタンピング: 機械を使用して金属を切断し、不要な材料を変形させてさまざまな形状を作成する作業。
- 利点:高度な自動化と二次コストの削減。
- 短所:カスタムスタンピングダイは価格が高く、生産中に変更を加えることができません。

#3 研磨材の除去

研磨切断方法には、研削、ラッピング、ウォータージェット切断などの操作があります。これらの切断方法はすべて、浸食によって余分な材料を除去します。これらの操作は、EDM やレーザーなどの熱プロセスよりもはるかに高速で、エッジの品質が向上し、通常はメーカーに何らかのコスト削減をもたらします。研磨材の除去は、以下に分類されるさまざまな操作によって分類されます。

研磨 :研削作業では、砥石が主な切削工具として使用されます。研削の中には、クリープフィード研削、周期研削、平面研削など、さらに具体的で個別化された操作があります。

利点:寸法が非常に正確で、滑らかな表面を作成でき、材料に加える圧力が少なくて済みます。
短所:大量の材料を除去できません。

ラッピング: ラッピングでは、研磨材を間に挟んで 2 つの表面をこすり合わせます。この移動は、手作業または機械を使用して行うことができます。

利点:厳しい公差を保持でき、均一な平面を作成するのに優れています。
短所:時間がかかるプロセスと費用は、すぐに積み重なって価格が高くなる可能性があります。

ウォータージェット切断: ウォータージェット切断作業では、大型の機械が高圧水と研磨ガーネットの混合物を使用して、さまざまな材料を切断します。

利点:コールドカットプロセス、熱損傷/歪みがない、並外れたエッジ品質、必要な仕上げプロセスがない、互換性のある材料の種類と厚さの膨大な配列、および非常に厳しい公差を保持できます。
短所:手頃な価格

#4 ヒート

熱による金属切断には、プラズマ切断やレーザー切断などの操作が含まれます。これらのプロセスは両方とも、高温の強力な光を使用して余分な材料を切り取ります。 1960 年代に始まったレーザー切断と 1957 年に導入されたプラズマ切断は、長い間金属切断の最もよく知られた方法の一部でした。これらの操作は両方とも広く受け入れられている切断方法ですが、熱による損傷や大きな歪みが発生し、いくつかの仕上げプロセスが必要になります。レーザーおよびプラズマ切断操作の特徴は次のとおりです。