の技術的測定の分析 CNC旋盤処理 ハードネス素材の
機械製造の分野では、製品の構造強度要件が改善されているため、高硬度材料の処理需要が増加し続けています。このような材料には、硬化鋼、合金工具鋼、ステンレス鋼、高速鋼、チタン合金などが含まれます。これらの硬度、大量の切断抵抗、高加工温度があり、ツールの摩耗の増加、ワークピースの表面の品質の低下、処理効率の低下などの問題を容易に引き起こす可能性があります。
ツール材料と幾何学的パラメーターの合理的な選択
ハードネス材料を処理する主な要因は、ツール選択です。従来の高速鉄骨工具は、高硬度材料の加工に迅速に摩耗する傾向があるため、セメント炭化物、セラミック、キュービック窒化ホウ素（CBN）または多結晶ダイヤモンド（PCD）などの高性能ツール材料を選択する必要があります。その中で、CBNツールは、HRC50以上の硬度を持つワークピースに特に適しています。
材料自体に加えて、ツールの幾何学的パラメーターの最適化も非常に重要です。たとえば、最先端の強度を高めるために、ツールのレーキ角を適切に縮小する必要があります。バックアングル設計では、チップの削除とツールのサポートを考慮に入れる必要があります。主なたわみ角は、切断力の方向に影響を与える可能性があり、合理的な設定は、ツールの力の濃度と熱変形を減らすのに役立ちます。
負荷を減らすための切断パラメーターの合理的な設定
切断パラメーターは、ツールの寿命と処理品質に大きな影響を与えます。ハードネス材料を処理する場合、単位時間あたりの切削熱とツール摩耗率の蓄積を減らすために、低回って速度、飼料速度、少量の切断深さの戦略を採用する必要があります。
たとえば、高硬度鋼を処理する場合、CBNツールは20〜100 m/minの切断速度を使用でき、飼料速度は0.05-0.15 mm/Revの範囲内で制御されます。ツールの燃焼とワークピースの熱変形を避けるために、高速と大きな飼料を避ける必要があります。
冷却と潤滑を強化し、切断温度を制御します
ハードネス材料を処理する場合、熱は濃縮され、冷却システムの役割がより重要です。高圧クーラントシステムを使用して、クーラントをツールとワークピースの間の接触領域に正確にスプレーして、切断熱をすばやく取り除き、ワークピース表面の硬化層のアニーリングまたは燃焼を防ぎます。
添加物を含む高効率切断液を使用すると、ツールとワークピースの間に安定した潤滑膜が形成され、摩擦と接着を減らし、処理面の品質とツールの寿命を改善できます。同時に、チタン合金などの特別な材料の場合、オイルベースのクーラントや乾燥冷却冷気システムの組み合わせを使用することもできます。
高倍率の機器と安定したクランプシステムを使用します
CNCがハードネス材料を処理する場合、機器自体の剛性と安定性が特に重要です。ベッド構造に十分な地震抵抗があり、ガイドレールとリードネジが高精度であり、ツールホルダーが安定してしっかりしていることを確認する必要があります。さらに、処理中の放射状のランアウトを避けるために、高精度のスピンドルベアリングシステムを使用する必要があります。
クランプに関しては、均一なクランプ力と小さな変形を備えたクランプ方法を選択する必要があります。高精度の要件を備えたワークピースの場合、柔らかい顎を備えた3ジョーチャックまたはカスタマイズされた特別なフィクスチャを使用して、処理中の変形をクランプすることでワークピースが影響を受けることを保証できます。サイズと表面の品質。
プロセス戦略とマルチパス処理割り当て
硬度が高い材料の場合、一度にすべての過剰を除去することはお勧めできません。マルチパスラフで細かい分離処理戦略を採用できます。まず、ほとんどの過剰を除去するためにラフなターニングが実行され、次に最終的なサイズと表面の品質を確保するために半仕上げおよび微細なターニングプロセスが実行されます。処理プロセスの安定性を維持するために、各プロセスに対して合理的なプロセスパラメーターを設定する必要があります。
また、断続的な切断技術、回転の代わりに製粉、および切断熱と切断力を分散させる他の戦略を組み合わせ、長期的な連続処理によって引き起こされる熱の蓄積とツールの損傷を避けることができます。
CNCプログラムの最適化と監視システムの適用
CNC旋盤処理のプログラミングは、高硬度材料の特性にも適応する必要があります。 CAMソフトウェアを使用して、不安定な処理につながる切断角度や急激な加速と減速の突然の変化を避けるためのパスをシミュレートおよび分析できます。処理中、スピンドルの負荷、ツール温度、振動モニタリングなどのインテリジェントな監視モジュールの導入は、ツールのステータスと処理品質をリアルタイムで把握するのに役立ちます。
一部のハイエンドCNC旋盤には、ツールの補償と摩耗予測機能もあります。これは、ツールが異常である前に警告し、処理パラメーターを交換または調整し、異常なダウンタイムとスクラップレートを下げることができます。
