鋼部品のCNC加工中に熱生成を制御する方法は？

ちょっと、そこ！私はCNCの機械加工鋼部品のサプライヤーです。今日、私たちの分野で重要な問題についておしゃべりしたいということです。熱は、鋼の部品のCNC加工プロセス中にあなたの真の痛みになる可能性があります。部品の寸法精度を台無しにし、ツールの寿命を減らし、さらには表面の欠陥につながる可能性があります。それでは、その熱を抑えるためのいくつかの効果的な方法を掘り下げましょう。

1.適切な切削工具を選択します

切削工具の選択は非常に重要です。高速切断を処理できるツールを選択し、熱を効率的に放散する必要があります。カーバイドツールは素晴らしいオプションです。彼らは高い硬度と良好な耐熱性を持っています。たとえば、炭化物エンドミルは、鋼部品の粉砕プロセス中に発生した高温に耐えることができます。ステンレス鋼を機械加工するとき、CNCターニングステンレススチールボール高品質の炭化物で作られていると、大きな違いが生まれます。炭化物ツールの鋭い切断端により、切削力が減少し、生成された熱が減少します。

考慮すべきもう1つの要因は、切削工具のコーティングです。窒化チタン（スズ）コーティングは非常に一般的です。ツールの硬度を改善するだけでなく、優れた潤滑特性も備えています。このコーティングは、ツールとワークピースの間の摩擦を減らし、熱の生成を減少させる可能性があります。窒化チタンアルミニウム（Tialn）などのいくつかの高度なコーティングは、高温でさらに優れた性能を提供できます。これは、鋼部品の高速加工に最適です。

2。切断パラメーターを最適化します

切断速度、飼料速度、カットの深さなどの切断パラメーターは、熱生成に大きな役割を果たします。これらのパラメーターを高く設定すると、切断力が増加し、熱も増加します。一方、それらが低すぎると、機械加工効率が低下します。

切断速度から始めましょう。一般に、鋼製の機械加工には中程度の切断速度が推奨されます。速すぎると、このツールは過度の摩耗を経験し、大量の熱を生成します。たとえば、aを使用する場合CNCミリング機のコンポーネント、鋼の種類と使用しているツールに基づいて、切断速度のスイートスポットを見つける必要があります。

フィードレートも重要です。より高い飼料速度は、単位時間ごとにより多くの材料が除去されることを意味しますが、それはまた、切削力を増加させます。切削速度と切断の深さに応じて、飼料速度を調整する必要があります。これらの3つのパラメーターのバランスの取れた組み合わせは、熱生成を効果的に制御するのに役立ちます。

カットの深さは、もう1つの重要なパラメーターです。切断の深さが大きくなると、切断力と熱が増加します。したがって、大きな深さで1つのパスではなく、カットの深さが小さい複数のパスを作成する方が良いでしょう。このようにして、合理的な加工効率を維持しながら、熱を制御下に保つことができます。

3.クーラントと潤滑剤を使用します

クーラントと潤滑剤は、CNC加工の魔法のポーションのようなものです。プロセス中に発生した熱を大幅に減らすことができます。水ベースのクーラントやオイルベースのクーラントなど、さまざまな種類のクーラントが利用できます。

水ベースのクーラントは、より環境に優しいものであり、良好な冷却特性を持っています。彼らは、切断エリアから熱をすぐに運ぶことができます。ただし、オイルベースのクーラントほど良好な潤滑を提供しない場合があります。一方、オイルベースのクーラントは、優れた潤滑剤を提供し、ツールとワークピースの間の摩擦を減らします。これにより、熱が減少するだけでなく、部品の表面仕上げも改善します。

クーラントを使用する場合、それらが適切に適用されることを確認する必要があります。クーラントは、切断エリアに直接到達する必要があります。一部のCNCマシンは、クーラントを適切な場所で適切な量にスプレーできるクーラントシステムで構築しています。これにより、熱が効果的に消散することが保証されます。

4。ワークピース素材を改善します

ワークピース材料の品質と特性は、熱の生成にも影響を与える可能性があります。たとえば、鋼の炭素含有量が高い場合、機械加工してより多くの熱を生成することがより困難になる場合があります。フリー - 切断鋼など、より優れた加工性を備えた鋼を選択できます。これらの鋼には、硫黄や鉛などの要素が含まれており、チップの形成を改善し、切断力を減らします。

考慮すべきもう1つのことは、ワークピースの熱処理です。適切な熱処理は、鋼の硬度と靭性を改善し、機械加工を容易にすることができます。たとえば、アニーリングは鋼の内部応力を緩和し、機械加工中の切断力と熱生成を減らすことができます。

5。CNCマシンを維持します

井戸 - メンテナンスされたCNCマシンは、熱生成を制御するために不可欠です。マシンのスピンドルは良好な状態である必要があります。摩耗したスピンドルは振動を引き起こす可能性があり、それが切断力と熱を増加させます。必要に応じて、スピンドルベアリングを定期的にチェックして交換してください。

線形ガイドとボールネジも維持する必要があります。これらのコンポーネントの汚れや破片は、機械の精度に影響を与え、摩擦を増加させ、より多くの熱生成につながる可能性があります。マシンを清潔に保ち、これらのコンポーネントを定期的に潤滑します。

6。加工環境を検討してください

CNC加工が行われる環境も、熱の生成に影響を与える可能性があります。ワークショップの温度と湿度を制御する必要があります。ワークショップの高温により、機械加工中に発生した熱を消散させることがより困難になります。空気 - コンディショニングシステムを使用して、ワークショップを適切な温度に保ちます。

湿度は、切断プロセスにも影響を与える可能性があります。湿度が高いと、切削工具とワークピースに腐食が発生する可能性があり、摩擦と熱が増加する可能性があります。したがって、ワークショップで適切な湿度レベルを維持することが重要です。

7。加工プロセスを監視します

センサーを使用して、CNC加工プロセス中に温度を監視できます。これらのセンサーは、切断エリアの近くに配置して、実際の時間で温度を測定できます。温度が一定の制限を超えた場合、切断パラメーターを調整したり、熱を減らすために他の測定値をとることができます。

切断力の監視も良い考えです。切断力の増加は、多くの場合、熱生成の増加を示します。切断力に注意することにより、潜在的な問題を早期に検出し、是正措置を講じることができます。

結論として、鋼部品のCNC加工中に熱生成を制御することは、多面的なタスクです。切削工具、切断パラメーター、クーラント、ワークピース材料、機械のメンテナンス、機械加工環境、およびプロセス監視を検討する必要があります。これらの手段を講じることにより、鋼部品の品質を改善するだけでなく、ツールの寿命と機械加工効率も向上させることができます。

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参照

• Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2010）。製造工学と技術。ピアソン。
• Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。