複雑な幾何学で銅部品を機械加工する方法は？

ちょっと、そこ！銅部品の機械加工のサプライヤーとして、複雑な幾何学を持つ銅部品を扱う経験のかなりの部分がありました。それは挑戦ですが、あなたがそれを正しくするとき、それはまた非常にやりがいがあります。このブログでは、銅部品をそれらのトリッキーな形状で機械加工する方法に関するヒントとコツをいくつか共有します。

銅とその特性を理解する

まず最初に、銅について話しましょう。銅は機械加工に最適な材料です。それは優れた熱導電率と電気導電率を持っています、それは腐食 - 耐性であり、他のいくつかの金属と比較して比較的簡単に作業することができます。しかし、複雑な形状を加工するときに留意する必要があるユニークな特性もあります。

銅は柔らかい金属です。これは、機械加工中に簡単に変形できることを意味します。複雑な形状を扱っているときは、部品がゆがんだり、形を整えたりすることができるように、あまりにも多くの力を適用しないように注意する必要があります。また、銅は切削工具に固執する傾向が高い。これにより、ツール上に構築されたエッジ（BUE）が構築され、パーツの表面仕上げに影響し、ツールの寿命を削減できます。

加工プロセスの計画

複雑なジオメトリを持つ銅部分に直面している場合、計画が重要です。機械加工プロセスに伴う手順を明確に考えている必要があります。

1. 設計分析：パーツの設計を徹底的に分析することから始めます。穴、スロット、曲線、角度など、すべての機能を見てください。どの機能が最も重要であり、どの機能をより簡単に機械加工できるかを把握します。たとえば、深く狭いスロットがある部品がある場合は、特別なエンドミルを使用して、あまりにも多くのストレスをかけずに機械加工する必要がある場合があります。
2. ツール選択：適切なツールを選択することが重要です。銅の場合、炭化物ツールは多くの場合良い選択です。それらは困難であり、機械加工中に発生する高温に耐えることができます。また、適切なツールジオメトリを選択する必要があります。複雑なジオメトリの場合、複数のフルートを持つツールは、より効率的に材料を除去できるため、有益です。たとえば、多くの無料のフォーム曲線で部品を機械加工する場合、ボール - ノーズエンドミルが仕事に最適なツールかもしれません。チェックアウトできますマイクロCNC精度は部品に変わりました銅部品の機械加工に利用できる精密ツールのアイデアを取得するため。
3. マシンのセットアップ：ツールを選択したら、マシンをセットアップする時が来ました。マシンが適切に較正され、ワー​​クホールディングデバイスが安全であることを確認してください。複雑な部品の場合、部品を複数の角度からしっかりと保持できる備品が必要になる場合があります。これにより、機械加工中に部品が移動することができなくなり、正確な結果が確保されます。

機械加工操作

それでは、実際の機械加工操作について話しましょう。

1. ミリング：ミリングは、複雑な銅部品を加工するための一般的な操作です。製粉するときは、切断パラメーターに注意を払う必要があります。切断速度、飼料レート、およびカットの深さはすべて重要な役割を果たします。一般的な経験則は、比較的高い切断速度と低い飼料速度を使用することです。これにより、機械加工中に発生した熱を減らし、銅がツールに固執するのを防ぐのに役立ちます。たとえば、1/4インチのエンドミルを使用して銅部を製粉する場合は、切断速度を1分あたり約300〜400表面フィート（SFM）に設定し、飼料速度を歯ごとに0.002-0.005インチに設定することができます。
2. 旋回：あなたの部品に円筒形の特徴がある場合、ターニングが関与する可能性があります。銅を回すときは、切断力に注意する必要があります。切削工具はシャープで適切に整列する必要があります。パーツの複雑さに応じて、シングルポイントターニングやマルチポイントターニングなどのテクニックを使用できます。複雑な外部プロファイルを備えた部品の場合、ライブツーリングを備えたCNC旋盤を使用して、部品の回転中にフライスまたは掘削などの追加操作を実行する必要があります。
3. 掘削：特に複雑なジオメトリを扱う場合、銅部品の穴を開けるのは少し難しい場合があります。鋭いドリルを使用して、適切な量の圧力を適用する必要があります。潤滑も摩擦を減らし、ドリルビットが詰まらないようにするために重要です。深い穴の場合、ペック - 掘削技術を使用する必要がある場合があります。ここでは、ドリルビットを定期的に撤回してチップをクリアする必要があります。

切断パラメーターの制御

先に述べたように、切断パラメーターを制御することは、複雑な形状を伴う銅部分の機械加工を成功させるために不可欠です。

1. 切断速度：切削速度は、材料とツールによって決定されます。銅の場合、切削速度が高いほど、一般に表面仕上げが改善され、Bueの可能性が減少します。ただし、ツールが過熱せずに速度を処理できることを確認する必要があります。最適な切断速度については、ツールメーカーの推奨事項を参照できます。
2. フィードレート：飼料速度は、歯ごとまたは革命ごとに除去される材料の量に影響します。飼料速度が低いと、銅がツールに固執するのを防ぐのに役立ち、表面仕上げも改善できます。しかし、飼料速度が低すぎると、加工時間が増加する可能性があります。したがって、適切なバランスを見つける必要があります。
3. カットの深さ：カットの深さを慎重に選択する必要があります。複雑なジオメトリの場合、1つの深いカットではなく、複数の浅いカットを服用する方がよくあります。これにより、部品とツールのストレスが軽減され、部品の精度を維持するのに役立ちます。

表面仕上げと品質制御

特に複雑な幾何学を持つ銅部の場合、表面仕上げの良いことを達成することが重要です。機械加工後、ポストポスト処理技術を使用して表面仕上げを改善できます。

1. deburring：機械加工後、部品に残されたバリを取り外します。バリは部品の機能に影響を与える可能性があり、安全上の危険でもあります。ファイル、ブラシ、研磨ホイールなどの討論ツールを使用して、バリを削除できます。
2. 研磨：研磨は、銅部の表面仕上げをさらに強化する可能性があります。研磨化合物と研磨ホイールを使用して、滑らかで光沢のある表面を実現できます。

品質管理も必須です。キャリパー、マイクロメートル、調整機などの測定ツールを使用して、部品の寸法を確認し、設計仕様を満たしていることを確認します。

投稿 - 加工治療

時には、ポストを適用する必要がある場合があります - 銅部への加工処理。例えば、CNC加工クロムメッキ部品の腐食抵抗と外観を改善するために行うことができます。クロムメッキは、耐摩耗性の耐摩耗性を提供することもできます。

課題と解決策

複雑なジオメトリで銅部品を機械加工する場合、課題があります。

1. ツールウェア：先に述べたように、銅は大きなツール摩耗を引き起こす可能性があります。これに対処するには、ツールコーティングを使用できます。窒化チタン（TIN）コーティングは、ツールと銅の間の摩擦を減らすことができ、BUEを防ぎ、ツールの寿命を延ばすことができます。また、機械加工中にツール摩耗を監視し、その耐用年数の終わりに達したときにツールを交換することもできます。
2. 部分的な歪み：部品の歪みを防ぐために、適切な作業手法を使用できます。部品がしっかりと保持されているが、きつすぎないことを確認してください。また、ストレスを使用することもできます - 機械加工の前後に熱処理を緩和して、部品の内部ストレスを軽減します。

結論

複雑な幾何学を備えた銅部品を機械加工するのは簡単なことではありませんが、適切なアプローチを使用すると、正常に行うことができます。銅の特性を理解し、加工プロセスを慎重に計画し、適切なツールを選択し、切断パラメーターを制御し、表面仕上げと品質の制御に注意を払うことにより、高品質の銅部品を生成できます。

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参照

• Society of Manufacturing Engineersによる「機械加工ハンドブック」
• Serope KalpakjianとSteven Schmidによる「製造工学と技術」