アルミニウム合金の CNC 加工では、効率的な切りくずの排出が重要です。 CNC 加工アルミニウム合金の定評あるサプライヤーとして、当社は長年にわたり、切りくず排出に関するさまざまな課題と解決策に直面してきました。このブログでは、私たちの実際の経験と業界の知識に基づいて、アルミニウム合金の CNC 加工中の切りくず排出を改善するさまざまな方法を詳しく掘り下げていきます。
切りくず排出の重要性を理解する
解決策に入る前に、切りくずの排出がなぜそれほど重要なのかを理解することが不可欠です。アルミニウム合金は被削性が高いことで知られていますが、切りくずが効果的に除去されないと、いくつかの問題が発生する可能性があります。まず、蓄積された切りくずが切削工具と干渉し、工具の過度の摩耗につながる可能性があります。工具寿命が短くなるだけでなく、加工精度の低下にもつながります。第二に、切削領域に閉じ込められた切りくずは熱の蓄積を引き起こし、ワークピースや工具への熱損傷につながる可能性があります。最後に、切りくず排出が不十分だと加工プロセスが遅くなり、生産性が低下し、コストが増加する可能性があります。
1. 切削パラメータの最適化
適切な切削パラメータの選択は、切りくず排出を改善するための最初のステップです。切削速度、送り速度、切込み深さは、切りくず生成と排出に大きな影響を与える 3 つの主要な切削パラメータです。
- 切断速度: 一般に、切削速度が高いほど、切りくずが薄く小さくなり、排出が容易になります。ただし、切削速度が高すぎると、過度の発熱や工具の摩耗が発生する可能性があります。アルミニウム合金の場合、特定の合金と切削工具の材質に応じて、300 ～ 2000 m/min の範囲の切削速度が一般的に使用されます。
- 送り速度: 送り速度は、切削工具の 1 回転あたりに除去される材料の量を決定します。送り速度が高くなると、より大きな切りくずが生成される可能性があり、その切りくずを排出するのがより困難になる可能性があります。一方、送り速度が非常に低いと、切りくずが長く糸状になる可能性があり、切りくずの排出に問題が生じる可能性もあります。アルミニウム合金加工では、通常、送り速度 0.05 ～ 0.5 mm/rev を推奨します。
- 切込み深さ：切込みが浅いため、切りくずが砕けやすく排出されやすくなります。アルミニウム合金を機械加工する場合、加工操作とワークの形状に応じて、多くの場合、0.1 ～ 2 mm の切込み深さが適切な選択となります。
2. 適切な切削工具を選択する
切削工具の設計と形状は、切りくずの排出に重要な役割を果たします。
- チップブレーカー: アルミニウム合金の加工には、チップブレーカー付きの切削工具を強くお勧めします。チップブレーカーは、切りくずをより小さく扱いやすい断片に粉砕し、排出しやすくするように設計されています。一体型チップブレーカや交換式チップブレーカなど、さまざまなタイプのチップブレーカがあります。一体型チップ ブレーカーは工具の刃先に組み込まれていますが、交換可能チップ ブレーカーは摩耗時に交換できるインサートです。
- 工具形状: 切削工具のすくい角、逃げ角、ねじれ角も切りくず生成と排出に影響します。ポジティブすくい角により切削抵抗が低減され、切りくずの流れが促進されます。ねじれ角が大きいほど、切りくずが切削領域から排出される効率的な経路が提供され、切りくず排出が向上します。たとえば、アルミニウム合金の機械加工では、切りくず排出性を高めるために、ねじれ角が大きい (たとえば 45 ～ 60 度) エンドミルがよく使用されます。
3. 適切な冷却剤と潤滑剤を使用する
クーラントと潤滑剤は、アルミニウム合金の CNC 加工における切りくず排出を改善するために不可欠です。
- 冷却効果: クーラントは切削領域の温度を下げるのに役立ち、切りくずの溶着を防止し、切りくずの破断性を向上させることができます。また、切断領域から切りくずを洗い流すのにも役立ちます。水ベースのクーラントは、冷却特性が優れているため、アルミニウム合金の機械加工によく使用されます。
- 潤滑効果: 潤滑剤は切削工具とワークピース間の摩擦を軽減し、切りくずの流れを改善し、工具の摩耗を軽減します。一部の冷却剤には潤滑特性もあります。たとえば、合成冷却剤は冷却効果と潤滑効果の両方を提供します。
4. 効果的な切りくず搬送システムの導入
ツール上およびプロセス内ソリューションに加えて、効果的な切りくず搬送システムを備えていることが重要です。
- チップオーガー: チップオーガは、加工領域から切りくずを除去するために CNC マシニング センターで一般的に使用されます。チューブ内の螺旋ネジを回転させることで動作し、チップがチューブに沿って機械の外に移動します。
- チップコンベヤベルト: コンベアベルトは、切りくずを加工エリアから輸送するためにも使用できます。これらは大量の切りくずの処理に適しており、加工システム全体に統合できます。
5. ワークの向きとクランプを考慮する
ワークピースの向きとクランプの方法も切りくず排出に影響を与える可能性があります。
- ワークの向き: ワークピースの向きが適切であれば、重力の影響で切りくずが切削領域から確実に落ちます。たとえば、垂直面を加工する場合、切りくずを下に落とすことができるため、切りくずの排出が容易になります。
- クランピング：クランプ方法は切りくず排出を妨げるものであってはなりません。切りくずの経路を妨げるクランプの使用は避けてください。たとえば、オープンエンド設計の治具を使用すると、切りくずがより簡単に逃げやすくなります。
当社の製品とカスタム ソリューション
CNC 加工アルミニウム合金の大手サプライヤーとして、当社は幅広い製品を提供しています。CNC 加工されたアルミニウム部品。当社の製品は高精度の機械加工技術により製造されており、加工時の切りくず排出にも細心の注意を払っており、製品の品質を確保しております。
当社の人気商品のひとつが、ステッピングモーター用デュアルモーションスライドベアリングハウジング。本製品は高精度な加工が要求されるため、上記のような工夫により切りくず排出性を高め、軸受箱のスムーズな作動を実現しています。
また、カスタムCNC加工サービス。特定の設計や独自の要件がある場合でも、当社の経験豊富なチームがお客様と協力して、切りくず排出やその他の要素を考慮した最適な加工ソリューションを開発できます。
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高品質の CNC 加工アルミニウム合金製品またはサービスをお探しの場合は、当社がお手伝いいたします。私たちは、各プロジェクトには独自の要件があることを理解しており、お客様に最適なソリューションを提供することに尽力しています。調達交渉を開始する場合もお気軽にお問い合わせください。
参考文献
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- カルパクジャン S.、シュミット SR (2013)。製造工学と技術。ピアソン。
- トレント、EM、ライト、PK (2000)。金属の切断。バターワース - ハイネマン。