旋削加工の種類

CNC 旋盤は、さまざまな業界の部品やコンポーネントを製造するためのさまざまな操作を実行できる多目的ツールです。旋盤といえば旋削加工が一般的ですが、CNC旋盤は旋盤加工のみに限定されるものではなく、スピニング加工を伴う製造プロセスシステムです。旋削加工で発生する変動は、切削工具の形状の変動と工具とワークピースの相互作用によるものです。すべての操作には必要な設計要件を生み出す独自の方法があり、メーカーはプロジェクトに固有の設計を開発できます。適切なプロセスを生産に使用できるように、旋削加工のさまざまなカテゴリを区別する必要があります。

この記事では、上位 10 種類の CNC 旋削加工とその用途、および特定のジョブに適切な加工を選択する方法に焦点を当てます。それでは、さらに詳しく見ていきましょう。

CNC直線旋削加工

直進旋削は CNC で最も簡単な操作です。これには、ワークピースの軸に平行な平面内で切削工具を回転させて、ワークピースの寸法を特定のサイズに縮小することが含まれます。この操作は、円柱などの対称形状の断面厚さが一定の部品を製造する場合に不可欠です。

プロセスの詳細:

CNC 直線旋削プロセスでは、旋盤のツール ホルダーを使用して、ワークピースの長さに沿って切削ツールを移動します。主軸速度、送り速度、切込み深さ制御などの要素により、工具の動作が調整されます。たとえば、送り速度 0.2 mm/rev で切込み深さを 1 mm に設定できます。これは、高い工具摩耗を伴う高い材料切削速度に適しています。

寸法管理:

CNC 直線旋削により達成される精度は、機械の種類と加工される材料によって異なりますが、最大 ±0.1 mm です。このプロセスは、バッチ生産実行における高い再現性も備えており、さらなる利点も得られます。

アプリケーション:

この操作は、自動車や航空宇宙用途向けに同じ壁厚の長い円筒形の製品を製造できるため、車軸、シャフト、ファスナーなどの部品を製造する業界では標準的です。

2. CNC突切り(突切り)

CNC パーティング操作では、切削工具をワーク材料の残りの部分から分離します。最終部品が正確に分離され、正しい寸法になるように高精度で実行されます。

運用の仕組み:

CNC 突切りでは、回転するワークピースに薄い工具 (ブレード状の工具) が挿入されます。最適な結果を得るには、切削工具を破壊して適切な切削を実現するために、遅い送り速度と低い切削速度でプロセスを送り込む必要があります。 0.4 IPS の送り速度や 1500 RPM のスピンドル速度など、いくつかの一般的なパラメータを考慮する必要がある場合があります。これらは、加工される材料の種類によって異なります。

工具摩耗管理:

細い工具は応力下で使用されるため、工具の摩耗は CNC の突切りに大きな影響を与えます。最新の CNC 旋盤の大部分には、動作中に機械が工具経路を修正できる工具摩耗補正機能が備わっています。

アプリケーション:

CNC パーティングは、棒材からリング、カラー、その他の円筒製品を製造する際に広く使用されています。また、定義された精度で分離が行われる部品に溝や段差を作成するためにも使用されます。さらに、CNC 分割は、最後の部品が正しい長さになるまで正確であり、仕上げは少しだけ必要です。

CNCボーリング

つまらない 工作物にすでに存在する穴のサイズを拡大する旋削加工です。 CNC ボーリングは、正確な直径と表面仕上げの穴を作成できるため、寸法の点で正確です。

技術的な実行:

CNCダルでは、ボーリングバーを使用して穴の内側から材料を切削します。送り速度と切り込みの深さは、バーの動きを定義する CNC プログラムに含まれています。穴サイズは最大 0.005 mm の精度で作成でき、高精度が必要な用途に適しています。

表面仕上げの最適化:

ボーリング加工における表面仕上げは、主に穴が座面またはガイドとして使用される場合に重要です。切削材料の表面粗さは工具の形状と切削する材料によって異なり、Ra 2 ～ 8 µm の範囲になります。

CNCフェーシング

CNC フェーシングは、円筒状のワークピースの先端に平坦な仕上げ面を提供する単純な旋削操作です。これは、回転軸に平行にする必要がある他の作業のためにワークピースの形状を整えるのに役立ちます。

技術概要:

CNC フェーシングでは、切削工具がワークの端面を横切って半径方向に移動し、G コードがその動きを指示します。フェーシング操作は通常、一度に過剰な材料を除去することを避けるために、一度に浅い深さで行われます。高品質の表面仕上げを実現するために、1 分あたりの回転数で表されるスピンドル速度と、1 回転あたりミリメートルで表される送り速度が変更されます。

表面仕上げと公差:

CNC フェーシングで提供される表面仕上げは、切削される材料と切削工具の形状に応じて異なりますが、Ra 4 µm になります。公差は通常、±0 程度です。 01mm。したがって、精度が要求されるアプリケーションでの使用に最適です。

アプリケーション:

CNC フェーシングは旋削、穴あけ、ねじ切りに使用されます。フランジ、ベアリング、シャフトの製造など、端面を基準面として使用する場合に使用します。

CNCテーパー旋削加工

CNCテーパー旋削は円筒状ワークの加工に使用されます。テーパーとは、ワークピースの一端が他端よりも直径が大きいことを意味します。この作業は、テーパーのある異なる部品に部品を嵌め込むために不可欠な作業です。

技術的な精度:

CNCテーパー旋削加工では、切削工具をワークの回転軸に対して斜めに送ります。テーパー角度はCNCプログラムによって制御され、コンパウンドスライドはテーパーアタッチメントを使用して制御されます。たとえば、従来のテーパ角度はおそらく 5 度で、公差は ± 0.02 度になります。

表面仕上げに関する考慮事項:

テーパー旋削加工は、高品質の完成品部品や製品の生産に役立ちます。スピンドル速度と送り速度は、最良の結果を得るために設定する必要がある重要なパラメータです。従来の表面粗さは Ra 0.8 ～ 1.6 μm の範囲ですが、これは微細構造の製造に使用される工具や加工材料によって異なります。

アプリケーション:

テーパー旋削加工は主に、スピンドル、管ねじ、テーパーピンを加工するための工具を保持するモールステーパーなどの部品の製造に使用されます。 CNC マシンは、繊細なアプリケーション規格と仕様を必要とする高精度のテーパーを生成します。

CNCタッピング

CNC タッピングは、ワークピースに雌ねじを切削するプロセスです。この操作は、機械的なファスナーやジョイントを作成するために必要な穴の適切なサイズを取得するのに役立ちます。 CNC タッピングでは、穴にねじ山を高精度かつ短時間で作成できるツールが使用されます。

タッピングパラメータ:

CNC マシンは、タッピングプロセスの速度、送り速度、深さを正確に制御します。ねじ公差は一般に±0.01mmの範囲内にあるため、雌ねじは非常に高水準です。これらは機械にプログラムされているため、ねじ切りは適切かつ均等に行われます。

表面の完全性:

ネジの表面は常にきれいであり、同時にいかなる種類の損傷もない必要があります。タッピング工具の正しい向きと適切な切削条件により、ねじ切り不良、バリの発生、欠陥が解消されます。タッピングツールの製造に使用される材質や潤滑剤も、製造されるねじ山の滑らかさと品質を決定します。

アプリケーション:

CNC タッピングは、自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、その他の業界で広く使用されています。機械フレーム、サポートプレート、ギヤケースなどの部品を生産しています。

CNC輪郭加工

もう 1 つの CNC 旋削加工はコンタリングで、ワークピースにさまざまな湾曲形状を作り出します。幾何学的形状を模倣して材料を切断するようにプログラムされたツールパスを使用する必要があります。この技術は、美的特性と機能的特性を改善するために勾配と曲率の急激な変化が必要な場合に特に適しています。

輪郭パラメータ:

CNC マシンは、ツール パス、曲率、切り込み深さの影響を受けやすくなります。この精度は、適切な成形困難な形状を作成するために不可欠です。従来、輪郭の公差は ±0.05 mm 程度であり、これにより設計への高いレベルの適合性を達成できます。

表面の完全性:

カウンターワークでは、工具跡や曲面の不均一性などの問題を回避するために、高品質の工具と最高の切削速度が求められます。

アプリケーション:

CNC 輪郭加工は、航空宇宙、自動車、医療分野など、形状を作成するために曲線が必要な場合に適用されます。

CNCねじ切り加工

CNC ねじ切り加工は、ワークピースの円筒面に作られた螺旋溝を使用してねじ山を作成する加工です。このプロセスは、厳しい公差と高精度のねじ部品の製造に役立ちます。

精密ねじ切り:

CNC 機械は、必要なサイズと形状に応じて、雌ねじと雄ねじを製造することもできます。 CNC プログラムはねじ山のピッチ、深さ、プロファイルを調整します。公差はプラス/マイナス 0.01 mm まで小さくできます。例えば、通常のねじサイズM10×1.5（メートルねじ）であれば、1サイクル目でも2サイクル目でも同じ品質で生産できます。

工具とサイクルタイム:

CNC ねじ切りにはねじ切りツールとサイクル時間が関係し、これは非常に重要です。超硬インサートは、耐摩耗性と最先端の機能の保持により好まれており、効率的で高速な切削と滑らかなねじ山を実現します。

アプリケーション:

それらはネジ、ボルト、ナットの製造にかなりの量で使用されました。また、パイプ継手やバルブ本体などの部品の雌ねじの作成にも使用され、ねじの形状が組み立てやシールにおいて重要になります。

CNC溝入れ加工

溝入れ作業には、超硬チップまたはハイス工具を使用して、加工材料に狭いチャネルまたは溝を切削することが含まれます。 CNC 溝入れは、材料の特殊な形状を切削するのに役立ち、スロットのある部品に適しています。

溝加工パラメータ:

CNCマシンは溝の幅、深さ、位置を非常に高い精度で調整します。デバイスの用途に応じて、溝の幅は 5 mm から数ミリメートルの範囲になることが予想されます。海中作業における深度制御も、よくあることですが、プラスまたはマイナス 0.2 mm まで正確です。溝の幅は0.2mmで、設計通りの溝です。

表面の完全性:

溝加工中、ワークピースの表面はいかなる形でも損なわれないように保護する必要があります。したがって、バリの発生を防ぎ、滑らかな溝表面を得るには、切削工具の切れ味を維持し、切削速度と送り速度を適切に選択する必要があります。

アプリケーション:

CNC Grooving は、O リング シート、スナップ リング溝、その他の皿穴部品を製造します。また、ねじ切りや溶接など、他の CNC 操作用の部品を作成するためにも使用されます。適切にフィットするには溝が必要です。

CNCローレット加工

ローレット加工は、ワークピースの表面に模様を作り出す旋削加工です。 CNC ローレット加工は精度を提供するため、部品のグリップや外観が問題となる場合に非常に重要です。

パターンの作成:

CNC ローレット加工では、ワークピースに対してインプリント ツールを回転させて、いくつかのローレットを作成します。この目的のために開発された CNC プログラムは、ハンドル表面のローレットパターンが対称になるように、ローレットパターンの深さとピッチを通常 0.5 mm から 2.0 mm の間で制御します。

重要な考慮事項:

このプロセスでは、ローレット加工される材料も重要です。たとえば、アルミニウムは曲がらないように工具の圧力を制御する必要がありますが、鋼は急速な工具の摩耗を防ぐために遅い送り速度が必要です。

アプリケーション:

CNC ローレット加工は、より優れたグリップ力が必要なツールのハンドル、ファスナー、ノブの製造に適用されます。また、ローレット模様の外観が製品の価値となる美的機能にも使用されます。 CNC ローレット加工のもう 1 つの利点は、非常に正確であり、各部品のローレット加工表面が他の部品と同様であることです。

結論

CNC 旋削は、CNC 加工における多用途のプロセスであり、いくつかの利点があります。精密工学における変化と改善のパイオニアとして、CNC Yangsen は最新の高度な技術を使用しています。最先端の CNC 機械を使用する CNC Yangsen は、さまざまな旋削プロセスにおいて精度と一貫性を提供します。その技術は、最も単純な端面加工や直線旋削から、ねじ切りや溝入れなどの複雑な加工まで多岐にわたり、高次元の精度と精度で部品を製造することができます。