アルミパーツの変形を抑えるコツと操作テクニック！

アルミ部品の変形には、材質、部品の形状、製造条件に関係する多くの理由があります。主に、ブランクの内部応力による変形、切削力と切削熱による変形、クランプ力による変形があります。

ヒント T いいえ R 教育する アルミニウム 加工変形

1.減らす T 彼 私 内部 S 髪 おお f T 彼 B ランク

自然または人工の時効および振動処理により、ブランクの内部応力を部分的に除去できます。前処理も有効な処理方法です。ファットヘッドでビッグイヤーのブランクは余裕が大きいため、加工後の変形も大きい。ブランクの余剰部分を前処理し、各部のマージンを小さくすれば、後工程の加工変形を軽減できるだけでなく、前処理後に内部応力の一部を逃がすことができます。

2.改善 T 彼 C つぶやく あ 能力 おお f T 彼 T ツール

工具の材料と形状パラメータは、切削力と切削熱に重要な影響を与えます。パーツの変形を減らすには、ツールを正しく選択することが非常に重要です。

1) 合理的 C ホース T 彼 T ツール G 幾何学 P パラメータ。

①すくい角：刃先の強度を保つ条件で、すくい角を大きくする。一方ではシャープな切れ刃を研削することができ、他方では切削変形を減らし、スムーズな切りくず排出を可能にし、それによって切削抵抗と切削温度を下げることができます。負のすくい角工具は絶対に使用しないでください。

②逃げ角：逃げ角の大きさは、逃げ面の摩耗や加工面の品質に直接影響します。切削厚は逃げ角を選ぶ重要な条件です。荒削り加工では、送り速度が大きく、切削負荷が大きく、発熱が大きいため、工具の良好な放熱条件が必要です。したがって、逃げ角を小さく選択する必要があります。仕上げフライス加工では、刃先の鋭利化、逃げ面と加工面との摩擦の低減、弾性変形の低減が求められます。したがって、逃げ角を大きく選択する必要があります。

③ねじれ角:フライス加工をスムーズにし、切削抵抗を減らすために、ねじれ角はできるだけ大きく選択する必要があります。

④ 侵入角度:侵入角度を適切に減らすことで、放熱条件を改善し、処理領域の平均温度を下げることができます。

2) 改善する T 彼 T ツール S 構造。

①フライスカッターの刃数を減らし、チップスペースを増やす。アルミニウム材料の可塑性が大きいため、加工中の切削変形が大きくなり、切りくず保持スペースが大きくなるため、切りくずポケットの底部の半径を大きくし、フライスの刃数を小さくする必要があります。

②包丁の歯を細かく研ぎます。カッター刃の刃先の粗さ値は、Ra=0.4um 未満である必要があります。新しいナイフを使用する前に、歯を研ぐときに残ったばりやわずかな鋸歯を取り除くために、目の細かい油砥石で歯の表と裏を軽く研いでください。これにより、切削熱を低減できるだけでなく、切削変形も比較的小さくなります。

③工具の摩耗基準を厳しく管理する。工具が摩耗した後、ワークピースの表面粗さの値が増加し、切削温度が上昇し、ワークピースの変形が増加します。したがって、優れた耐摩耗性を備えた工具材料の選択に加えて、工具摩耗基準は 0.2 mm を超えないようにする必要があります。そうしないと、構成刃先が発生しやすくなります。切断時、変形を防ぐため、ワークピースの温度は通常 100°C を超えないようにしてください。

3.改善 T 彼 C ランプ M 方法 おお f T 彼 わ オークピース

剛性の低い薄肉のアルミニウム ワークピースの場合、次のクランプ方法を使用して変形を減らすことができます。

①薄肉ブシュ部品を三ツ爪セルフセンタリングチャックやスプリングチャックでラジアル方向からクランプすると、加工後に緩めるとどうしてもワークが変形してしまいます。この時、剛性の良い軸端面を押さえる方法を用いてください。パーツの内側の穴を使用して位置を特定し、自作のネジ付きマンドレルを作成し、パーツの内側の穴にスリーブを付け、カバー プレートを使用して端面を押し付け、ナットで締めます。外径加工時、クランプ変形を回避でき、良好な加工精度が得られます。

②薄肉、薄板のワークを加工する場合は、真空吸着盤を使用して均一なクランプ力を得て、少量の切削量で加工すると、ワークの変形を十分に防ぐことができます.

その他、梱包方法もご利用いただけます。薄肉ワークの加工剛性を高めるために、ワークの内部に媒体を充填して、クランプおよび切断中のワークの変形を減らすことができます。例えば、硝酸カリウムを3%～6%含む尿素溶解液をワークに流し込み、加工後、ワークを水やアルコールに浸してフィラーを溶かして流し出す。

4.合理的 あ 配置 おお f P 手順

高速切削では、取り代が大きく間欠切削となるため、フライス加工で振動が発生することが多く、加工精度や面粗さに影響を与えます。したがって、CNC高速切削プロセスは、一般に、荒加工-中仕上げ加工-クリアコーナー加工-仕上げおよびその他のプロセスに分けることができます。高精度が要求される部品の場合、二次中仕上げとその後の仕上げを実行する必要がある場合があります。荒加工後、部品を自然冷却することで、荒加工による内部応力を除去し、変形を軽減します。荒削り後の削り代は変形量より大きく、一般的には1～2mm程度が目安です。仕上げ中、部品の仕上げ面は均一な加工代を維持する必要があり、通常は0.2〜0.5mmが適切です。これにより、加工プロセス中に工具が安定した状態になり、切削変形を大幅に減らし、良好な表面加工品質を得ることができます、製品の精度を保証します。

操作 S 殺す T いいえ R 教育する P 処理中 D 変形

上記の理由に加えて、アルミニウム部品は加工中に変形します。実際の運用では、運用方法も非常に重要です。

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取り代が大きい部品の場合、加工時の熱放散条件を改善し、熱の集中を避けるために、加工中に対称加工を使用する必要があります。 60mmに加工する必要がある厚さ90mmのシートがある場合、片面をフライス加工し、もう一方の面をすぐにフライス加工し、最終サイズを1回加工すると、平面度は5mmに達します。繰り返し送り対称加工を使用する場合、各面は 2 回加工されます。最終的なサイズは 0.3 mm の平面度を保証できます。

プレート パーツに複数のキャビティがある場合、加工中に 1 キャビティ 1 キャビティの連続加工方法を使用することはお勧めできません。これは、部品の不均一な応力と変形を容易に引き起こします。多層加工を採用し、各層を可能な限りすべてのキャビティに同時に加工し、次に次の層を加工して部品に均等に応力がかかるようにし、変形を減らします。

切削量を変えることで、切削抵抗と切削熱を減らします。切削量の三要素のうち、バックカット量は切削力に大きな影響を与えます。取り代が大きすぎると、パスの切削抵抗が大きくなり、部品が変形するだけでなく、工作機械のスピンドルの剛性に影響を与え、工具の耐久性が低下します。ナイフバックの量を減らすと、生産効率が大幅に低下します。ただし、CNC 加工では高速フライス加工が使用され、この問題を克服できます。バックグラビングの量を減らしながら、それに応じて送りを上げ、工作機械の速度を上げれば、加工効率を確保しながら切削抵抗を減らすことができます。

包丁の順番にも注意が必要です。荒加工は、加工能率の向上と単位時間あたりの除去率の追求が重視されます。通常、アップカットフライス加工が使用できます。つまり、ブランク表面の余分な材料が最速かつ最短時間で除去され、仕上げに必要な幾何学的輪郭が基本的に形成されます。仕上げは高精度・高品位を重視し、ダウンミーリングを採用。ダウンミーリングでは、カッターの歯の切削厚さが最大からゼロまで徐々に減少するため、加工硬化の程度が大幅に減少し、同時に部品の変形の程度が減少します。

加工時のクランプによる薄肉ワークの変形は、仕上げ加工でも避けられません。ワークの変形を最小限に抑えるために、仕上げ工程が最終サイズに達する前に、プレスピースを緩めて、ワークを自由に元の形状に戻してから、わずかに締めます.ワークをクランプする唯一の方法（完全にフィーリングに応じて）、このようにして理想的な加工効果が得られます。つまり、クランプ力の作用点は支持面に最適であり、クランプ力はワークピースの剛性が高い方向に作用する必要があります。ワークが緩まないことを前提に、クランプ力は小さいほどよい。

キャビティのある部品を加工する場合、フライス カッターがドリル ビットのように部品に直接突き刺さらないようにしてください。その結果、フライス カッターの切りくず保持スペースが不十分になり、切りくずの除去がスムーズに行われず、部品の過熱、膨張、崩壊が発生します。 .刃物や刃物が折れるなどの好ましくない現象。まず、フライスカッターと同じか、一回り大きいサイズのドリルで穴を開けてから、フライスカッターでフライス加工します。または、CAM ソフトウェアを使用してスパイラル切断プログラムを作成することもできます。

アルミ部品の加工精度と表面品質に影響を与える主な要因は、そのような部品の加工中に変形が発生しやすいことであり、オペレーターには一定の操作経験とスキルが必要です。