カスタム油圧コンポーネントのための精密CNC旋削加工

油圧システム内のコンポーネントまたはサブシステムを交換する必要があるときがあります。新しい部品を購入するのが賢明な場合もありますが、納期が長い、部品が見つかりにくい、メーカーがサポートを終了している、利用可能な交換オプションが特定のシステムに適していない場合、その解決策は魅力的ではなくなります。油圧部品とコンポーネントの多く（シリンダーアセンブリ全体から油圧ポンプの単一ピストンまで）は、CNC旋削で迅速かつ安価に製作できます。

機械加工

機械加工プロセスは、ワークピースから不要な材料を除去して最終形状を達成するために、切削と研削作業に依存する金属除去プロセスです。3つの基本的な機械加工プロセスはフライス加工、旋削加工、研削加工です。これらすべてを活用して、寸法、平面度、真円度、表面仕上げなどの厳しい公差を満たす最終部品を達成できます。

フライス加工と旋削加工の違いは非常に明確です。フライス加工では、回転切削工具が固定され、ワークピースがそれに対して3次元平面で移動します。旋削加工では、切削工具が3次元平面で移動し、ワークピースが回転します。さらに、旋削加工は回転部品の加工に焦点を当てています。フライス加工は一部のプロセスで旋削加工と互換的に使用できますが、回転部品の作成には旋削加工ほど適していません。

旋削加工

前述の通り、旋削加工はテーパー、段、面取り、溝、輪郭面などの回転特徴を持つ部品の製造に最適です。また、特定の部品特徴を達成するか、厳しい寸法または幾何学的公差を満たすための二次加工プロセスとしてもよく使用されます。旋削加工は、ピストン、ロッド、シリンダー、バレル、エンドキャップ、プレーンベアリング、シャフトなどの油圧コンポーネントの製造によく使用されます。

フライス加工がフライス盤で行われるのに対し、旋削加工は旋盤で実現されます。ワークピースは、主軸とモーターに接続されたホルダーにクランプされ、回転運動を達成します。一部の旋盤には、複数の切削工具を同時に保持して工具交換を容易にするタレットがあります。ほとんどの切削工具はHSS鋼、炭素鋼、超硬、コバルトハイスから作られます。これらの工具は定期的に研削して切削能力を維持する必要があり、正しい切削パラメータが選択されないと破損する可能性があります。

外部旋削操作

基本的な外部旋削プロセスでは、ワークピースが回転し、単一ポイント切削工具がそれに対して軸方向または半径方向に移動します。基本旋削では、工具を部品の長さに沿って軸方向に移動させて段、面取り、テーパー、輪郭面を実現できます。また、部品の自由端に関して半径方向に移動させるフェーシングというプロセスで、一定の平面度を達成するために通常行われます。ワークピースの長さを切り離す（パーティング）ことは、フェーシングと非常に似た方法で可能です。ネジ切りと溝切りも外部旋削操作です。これらは切削工具の半径方向と軸方向の両方の移動に依存します。両者の主な違いは、ネジ切りには正しいネジ形状を達成するためにより特殊な工具が必要なことです。

内部旋削操作

旋削加工は内部切削操作も可能にします。これらすべての操作（ドリリング、タッピング、ボーリング、リーミング）はワークピースの自由端から始まります。ドリリングは切削工具と同じ直径の穴を切削するために使用され、タッピングは内部ネジを作成するために使用され、外部ネジ切りプロセスと同様に特殊な切削工具が必要です。ボーリングは通常ドリリングプロセスに続き、穴をさらに拡大し、内部段、面取り、輪郭、テーパーの達成にも使用できます。リーミングもドリリングに続くことがあり、より良い内部表面仕上げやより正確な直径を達成するために使用されます。

旋削の主要パラメータ

フライス加工には速度、送り、切込み深さの3つの重要なパラメータがあります。旋削加工では、速度は回転部品の回転速度（rpm）を指し、送りは切削工具が移動する速度です。切込み深さは、切削工具の各パスで除去される材料の深さです。適切な速度、送り、切込み深さの選択は、旋削プロセスの成功にとって極めて重要であり、精度、表面仕上げだけでなく、切削領域付近の部品の結晶構造にも大きな影響を与えます。摩擦、発熱、熱伝導率、切りくず形成などの問題を考慮に入れる必要があります。

部品の旋削

単一の部品を製造するには、いくつかの異なるプロセスが関わります。例えば、油圧シリンダーシステムの新しいバレルを製作するために金属チューブ素材を調達する場合があります。まず、正しい長さのチューブをパーティング操作で切り離す必要があります。次に、外部旋削操作でワークピースの外側を正しい直径と形状に削り、面取りを追加します。外部ネジも追加する必要がある場合があり、これらすべての操作には異なる工具と切削パラメータが必要です。

その後、ボーリングでワークピースの内径を拡大、リーミングで精度を確保、タッピングなどの内部操作が続き、それぞれ異なる工具とわずかに異なる速度と送り設定が必要です。

CNC旋削加工

機械加工の伝統的なアプローチは手動操作で、訓練された機械工が各操作の重要なパラメータ（速度、送り、切込み深さ）を設定し、切削工具のワークピースに対する相対運動を制御します。CNC（コンピュータ数値制御）は、コンピュータ化された制御システムを使用して機械加工プロセスの大部分を自動化します。CNC旋盤には、CNCソフトウェアと相互作用するために必要な制御システムとハードウェアがあります。

あらゆるCNCソフトウェアシステムの核心には、旋削プロセスのさまざまなステップをCNC旋盤が理解できるものに変換するプログラミング言語であるM&Gコードがあります。このコードにより、機械工は正しい加工パラメータを設定し、プロセスの座標系を構成し、各プロセスのステップバイステップの指示を開発できます。これらの指示には、工具の位置決め、特定の速度での工具のワークピースへの送り、工具の切削パスの指定が含まれます。

M&Gコードは、工具交換の自動化、チップ除去のための圧縮空気のオン/オフ、切削面から熱を伝導するクーラントスプレーの作動などの機能もサポートします。

また、CNC技術はCAD/CAM（コンピュータ支援設計/コンピュータ支援製造）パッケージと組み合わせて、必要なプロセスの順序を提案し、部品の3Dモデルに基づいて工具パスを生成することもできます。最新のCNC旋削施設のほとんどは、M&Gコードの開発を高速化するためにCAD/CAMを使用していますが、熟練した機械工なら手動でコードを開発することもできます。

旋削加工で使用される材料

油圧の文脈でのほとんどの旋削部品は金属製で、旋削加工は合金鋼、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、鋳鉄と互換性があります。しかし、材料が硬ければ硬いほど加工に時間がかかり、切削工具の摩耗も大きくなります。鋳鉄のような材料を旋削するには、CNCとCAD/CAM装置があっても、滑らかで正確な切削を達成するために機械工の経験とスキルが必要です。

しかし、金属だけが旋削できる材料ではありません。ポリマー（エラストマー、熱硬化性、熱可塑性を含む）も高い精度、正確さ、速度で旋削できます。ポリマーやワックスを使用して、最終的な金属ワークピースを旋削する前にサイズとプログラムの精度を確認するプロトタイプを製作できます。この方法でプロトタイプを開発すると、時間を節約し、高価なミスを回避できます。セラミックスと複合材料も旋削可能ですが、金属とは異なるタイプの工具が必要になる場合があります。

CNC旋削加工のメリット

CNC旋削加工には、以下を含むいくつかのメリットがあります：

• 旋削プロセスの自動化によるリードタイム短縮
• 設計変更への迅速な対応
• 切削速度、送り、工具パスの制御強化による精度と正確さの向上
• 少量生産のコスト効率
• カスタマイズされた部品とコンポーネント

カスタム油圧部品のためのCNC旋削加工

修理用のCNC旋削部品は、複雑な流体制御コンポーネントでも非常にコスト効率の良いアプローチになり得ます。ロッド、シリンダー、ホース金具、ポンプと油圧モーターのコンポーネントの製造によく使用されます。CNC旋削加工は小さな部品と大きな部品の両方に使用できます。正しく構成されたCAD/CAMとCNCシステムで達成できる高いレベルの精度、正確さ、公差によって、これらの部品の製作が可能になります。プロトタイプをワックスのような柔らかい材料で切削してM&Gコードを検証し、最終部品を作る前に必要な変更を迅速に実装できます。また、限定数のアイテムを機械加工することは、システム全体を交換するよりコスト効率が良い場合があることを念頭に置いてください。

MAC Hydraulics

MAC Hydraulicsでは、広範な製造部門に最新鋭の機械加工と溶接装置を備えています。高度なスキルと経験を持つ職人が、カスタム油圧部品の製作とコンポーネントの再製造に必要なツールとソフトウェアを持っています。これにはCNCフライス加工、CNC旋削加工、溶接機能が含まれ、お客様が必要とする高品質なカスタム部品を入手可能にします。これは、現場メンテナンスと修理、ホース交換、試験と認証、カスタムユニットの構築などの他のサービスに加えて提供されます。今すぐMAC Hydraulicsにお問い合わせください。油圧システムに提供できることをご確認ください。