アルミ加工部品の加工時の変形を低減する方法

アルミニウム機械加工部品は重要な工業原料です。比較的硬度が低く、熱膨張係数が高いため、薄肉部品や薄板部品の加工中に変形しやすくなります。-工具の性能を向上させ、前処理を使用して内部応力を除去するだけでなく、加工プロセスの観点からいくつかの方法を採用して、加工変形を最小限に抑えることができます。

取り代が大きいワークでは、放熱状態を良くし、熱変形を低減するために、過度の熱集中を避けることが重要です。対称的な加工方法を使用することができます。この種の状況は、CNC 機械加工アルミニウム部品の加工では一般的です。たとえば、厚さ 90 mm の金属板を 60 mm にフライス加工する必要があるとします。片面をフライス加工し、すぐに裏返してもう一方の面をフライス加工すると、各面を 1 回のパスで最終寸法まで加工するため連続加工代が大きくなり、熱集中が発生し、加工後の平面度はわずか 5 mm になります。両側で繰り返し送りを行う対称的な加工方法を使用する場合は、各側を目標サイズまで少なくとも 2 回加工する必要があります。これにより、放熱性が向上し、平面度は 0.3 mm 以内に制御されます。

板金ワークに複数のキャビティがある場合、各キャビティを順番に加工すると不均一な応力により変形が生じる可能性があります。層状マルチキャビティ加工は、カスタム CNC アルミニウム部品で一般的に使用されます。-すべてのキャビティは複数の層で同時に切断され、各層が指定されたサイズに機械加工されます。これにより、ワークピースにかかる応力が均一になり、変形の可能性が効果的に低減されます。

切削パラメータを適切に選択すると、切削抵抗と熱を軽減できます。過剰な切削パラメータは、パスごとに過剰な切削力を引き起こし、ワークピースの変形を引き起こし、機械のスピンドルの剛性と工具寿命に影響を与える可能性があります。アルミニウム CNC フライス部品では、切込み深さが切削抵抗に最も大きな影響を与えます。切込みを浅くすると変形は抑えられますが、加工能率が低下します。高速 CNC フライス加工は、両方を実現できます。切り込み深さを減らし、送り速度を上げ、機械速度を高めることで、加工効率を確保しながら切削抵抗を低減できます。

工具の材質と形状は、切削抵抗と切削熱に直接影響します。ワークの変形を軽減するには、適切な工具の選択が重要です。 CNC フライス加工アルミニウム部品には、工具の性能に対する高い要件があります。

(I) 工具形状の適切な選択

• すくい角:切れ刃の強度を確保しながら、すくい角を適切に大きくすると、鋭い切れ刃が得られ、切削変形が低減され、切りくず除去が最適化され、切削抵抗と切削温度が低下します。{0}負のすくい角の工具は禁止されています。これは、CNC フライス加工部品のアルミニウムを加工するための基本的な要件です。
• 明確な角度:逃げ角は、工具の逃げ面の摩耗とワークの加工品質に関係します。選定の基準は切断厚さです。荒フライス加工では、高い送り速度、大きな切削負荷、および大量の発熱が伴うため、効率的な工具冷却が必要です。したがって、逃げ角は小さい方が好ましい。仕上げフライス加工では、工具面とワークピース間の摩擦を軽減し、弾性変形を最小限に抑えるために鋭い刃先が必要です。アルミニウム CNC 機械加工部品の加工品質を向上させるには、逃げ角を大きくすることが望ましいです。
• ねじれ角:よりスムーズなフライス加工を確保し、フライス力を軽減し、CNC アルミニウム機械加工部品の安定した加工を保証するには、ねじれ角を大きくすることが望ましいです。
• リード切れ刃角度：リード刃先角度を適切に小さくすることで放熱を最適化し、加工エリアの平均温度を下げ、高温によるアルミ加工品の変形を防ぎます。

(II) ツール構造の改善
フライスの歯数を減らし、切りくずスペースを増やします。これらのワークピースは延性が高く、加工中に大きな切削変形を受けるため、十分なチップスペースが必要です。したがって、切りくず溝半径が大きく、歯数の少ないフライスを選択する必要があります。たとえば、直径 20 mm 未満のフライスでは 2 つの歯を使用し、直径 30 ～ 60 mm のフライスでは 3 つの歯を使用する必要があります。これにより、CNC アルミニウムフライス部品の加工における一般的な技術である、薄肉ワークピースの切りくず詰まりや変形が防止されます。-

切削歯の精密な研磨は不可欠です。刃先の表面粗さはRa=0.4um以下である必要があります。新しい工具を使用する前に、刃の前面と背面を細かいオイルストーンで軽く研磨して、残留バリや鋸歯状の部分を取り除くことができます。これにより、切削熱と加工変形が軽減され、CNC 機械加工アルミニウム部品の形状が改善されます。

工具の摩耗限界を厳密に管理することが重要です。工具が摩耗すると、ワークの表面粗さと切削温度が上昇し、変形が悪化します。耐摩耗性の工具材料を使用することに加えて、-構成刃先の形成を防ぐため、工具の摩耗が 0.2 mm を超えてはなりません。-加工中は、高温による変形を回避し、完成したカスタム CNC アルミニウム部品の歩留まりを高めるために、ワークピースの温度を 100 度未満に制御する必要があります。

荒加工と仕上げ加工には異なるツールパスが必要です。荒加工では効率が優先されるため、余分な材料を迅速に除去し、基本輪郭を成形する必要があるため、上昇フライス加工が適しています。仕上げ加工は加工精度と面品位を重視しており、登りフライス加工に適しています。登りフライス加工では、切削厚さがゼロになるまで徐々に減少し、加工硬化が大幅に軽減され、ワー​​クの変形が抑制されます。このツールパスは、アルミニウム CNC フライス部品の加工要件に適しています。-

上記の成熟した技術に基づいて、私たちのアルミ機械加工部品変形の問題を効果的に回避するために、あらゆる加工段階で厳密な制御が行われます。当社の製品は精度基準を満たし、安定した性能を持ち、さまざまな工業生産シナリオに適応でき、さまざまな顧客の使用基準や動作条件を完全に満たします。あらゆる分野のお客様からのカスタムメイドの機械加工製品に関するお問い合わせやご相談を歓迎いたします。-