1. 三角関数を使用して微小深度を取得します。旋削加工では、内周、外周ともに2級以上の精度でワークを加工することがよくあります。切削熱やワークと工具の摩擦による工具の磨耗、角刃物台の繰返し位置決め精度などにより品質を保証することが困難です。正確な微小深さの問題を解決するために、旋削時に三角形の反対側と斜辺の関係を利用し、縦刃物台をある角度で移動させて、水平深さを微小移動するという目的を正確に達成します。旋削工具の省力化と時間の節約、製品の品質の確保、作業効率の向上を実現します。
一般的なC620旋盤の刃物台の目盛値は1マスあたり0.05mmです。横方向の深さ 0.005 mm を取得したい場合は、正弦三角関数の表を確認できます。
sin ={{0}}.005/0.05=0.1 =5°44'
したがって、刃物台が5°44'に移動する限り、刃物台上の縦彫刻板が1マス移動するごとに、工具は横方向に微量{{2}}.005mmを移動することができます。
2. 反転旋削技術の 3 つの適用例 長期にわたる生産実践により、反転切削技術が特定の旋削プロセスで良好な結果を達成できることが証明されています。次の例が挙げられます。
(1) マルテンサイト系ステンレスねじ材の逆切削
ピッチ1.25mm、1.75mmの内外ねじワークを加工する場合、旋盤のねじピッチをワークピッチで割った値は割り切れない値となります。適合するナットのハンドルを持ち上げて工具を引き出す方法でねじを加工すると、ランダムな座屈が発生することがよくあります。一般的な旋盤にはランダムバックルディスク装置が搭載されておらず、ランダムバックルディスクを自作するには非常に手間がかかります。したがって、この種のピッチのねじを加工する場合は、低速正転加工を使用する必要があることがよくあります。高速ピックアップでは工具を引き抜く時間がないため生産効率が低く、旋削時に工具食い込みが発生しやすく、面粗さも悪くなります。特に1Crl3や2Crl3などのマルテンサイト系ステンレス鋼材を低速で加工する場合、工具食い込み現象が顕著になります。加工実践で生み出された、工具逆投入、逆切削、工具送り方向逆の「3逆転」切削方式により、総合的に良好な切削効果が得られます。この方式は高速でねじを回すことができるため、工具の移動方向は左から右へワークを退避させるため、高速でねじを切る際に工具が退避できないという問題がありません。具体的な方法は次のとおりです。おねじを回すときは、同様のめねじ旋削工具を研磨します (図 1)。クリックすると、10G CNC プログラミング チュートリアルを無料で入手できます。めねじを回す場合は、逆めねじ回転工具を研磨してください(図2)。加工前にリバースフリクションプレートスピンドルを少し締めて、リバース発進時の速度を確保してください。ねじ切り工具の位置を合わせ、開閉ナットを閉め、空いたカッター溝まで低速で正転を開始し、適切な切り込み深さまでねじ切り工具を挿入し、逆転させます。このとき、旋削工具は左から右へ高速で移動します。このように複数回の切削を行うことで、面粗度が良く高精度なねじを加工することができます。 (2)逆ローレット加工
従来の順ローレット加工では、鉄粉や破片がワークとローレットツールの間に容易に侵入し、ワークに過剰な力が加わり、混沌とした質感、パターンの圧縮、二重画像などが発生します。
旋盤主軸を水平に回転させながら逆ローレット加工を施すという新しい操作方法を採用すれば、順操作による弊害を効果的に防止でき、総合的に良好な効果が得られます。
(3) 管用テーパ内ねじ・外ねじの逆回し
要求精度の低い各種管用内外径テーパねじを小ロットで旋削加工する場合、金型装置を使わずに逆切削、逆ツーリングという新作業方式をそのまま利用し、常に手でナイフを水平に叩きながら切削することができます(外径旋削時)管用テーパねじの場合、左から右に移動し、大径から小径まで横型ツールの深さ制御が容易です。その理由は、ナイフを打つときに予圧がかかるためです。
この新しい逆加工技術の旋削技術への適用範囲はますます広がり、さまざまな具体的な状況に応じて柔軟に適用できます。
3. 小穴加工のための新しい操作方法と工具の革新 旋削加工において、ドリルビットの直径が小さく、剛性が低く、切削速度が遅いため、またワーク材質により、0.6mm未満の穴を加工する場合耐熱合金やステンレス鋼なので切削抵抗が大きいです。そのため、穴あけの際に機械式の送り送りを使用すると、ドリルビットが非常に折れやすくなります。簡単で効果的なツールと手差しの送り方を紹介します。まず、純正ドリルチャックをストレートシャンクフローティングタイプに改造します。作業時は小型ドリルビットをフローティングドリルチャックにクランプするだけでスムーズに穴あけが可能です。ドリルビットの後部はストレートシャンクの滑り嵌めになっているため、プルスリーブ内で自由に動くことができます。小さな穴をあけるときは、ドリルチャックを手でそっと握るだけで手動微小送りが実現し、小さな穴を素早く開け、品質と量を確保し、小さなドリルビットの寿命を延ばします。改良された多目的ドリルチャックは、小径のめねじタッピング、リーマ加工などにも使用できます。(より大きな穴をドリル加工する場合は、プルスリーブとストレートシャンクの間にリミットピンを挿入できます)図3を参照してください。
4. 深穴加工の耐衝撃性 深穴加工では、穴径が小さく、ボーリングツールバーも細いため、穴径Φ30~50mm、深さ1000mm程度の深穴部品を旋削する際には振動が避けられません。ツールバーの振動を防ぐ最も簡単で効果的な方法は、穴の直径とまったく同じサイズの 2 つのサポート (布で固定されたベークライトなどの材料で作られた) をツールバー本体に取り付けることです。切削加工中、布強化ベークライトブロックが位置決めサポートの役割を果たすため、ツールバーが振動しにくく、高品質な深穴部品の加工が可能です。
5. 小型センタードリル折損防止 旋削加工においてΦ1.5mm以下の小さなセンター穴を加工する場合、センタードリルは非常に折損しやすくなります。破損を防ぐ簡単かつ効果的な方法は、心押し台をロックさせずに心押し台の自重と工作機械のベッド面との摩擦で中心穴をあけることです。切削抵抗が大きすぎると心押し台が自動的に後退し、センタードリルを保護します。
6. O型ゴム型の加工技術 O型ゴム型を回転させる際、雌型と雄型の位置がずれることがよくあります。プレスされた「O」型のゴムリングの形状は図 4 に示されており、多数のスクラップが発生します。
多くのテストの結果、次の方法で基本的に技術要件を満たす「O」型金型を加工できることがわかりました。
(1)雄型加工技術
① 図面に従って各部の寸法と45度の面取りを微調整します。
② R 成形ツールを取り付け、小ツールホルダーを 45 度移動させます。ツールの設定方法を図 5 に示します。クリックすると、10G CNC プログラミング チュートリアルを無料で入手できます。図によれば、R ツールが A の位置にあるとき、外円 D に接触するツールの接触点は C になります。 大スライドプレートを矢印 1 の方向に移動し、水平ツールホルダー X を移動します。矢印 2 の方向の寸法。X は次のように計算されます: X=(Dd)/2+(R-Rsin45 度) )=(Dd)/2+(R-0.7071R)=(Dd)/2+0.2929R (つまり 2X=Dd) +0.2929Φ)。次に、大スライドプレートを矢印 3 の方向に移動させ、R ツールを 45 度の傾斜面に接触させます。このとき、ツールは中央の位置にあります(R ツールは位置 B にあります)。 ③ 小ツールホルダーを矢印 4 の方向に移動させてキャビティ R を成形し、送り深さは Φ/2 になります。注① RツールがBの位置の場合:
∵OC=R、OD=Rsin45 度 =0.7071R
∴CD=OC-OD=R-0.7071R=0.2929R、
②X寸法はブロックゲージ、R寸法はダイヤルインジケータにより管理できます。
(2)雌型加工技術
①各部の寸法を図6の規定に従って加工します(キャビティ寸法は加工しません)。
②45度の面取りと端面を研磨します。
③ R 成形ツールを取り付け、小ツールホルダーを 45 度移動(雄型、雌型の加工時に 1 回移動)し、R ツールが図 6 の A' の位置にあるとき、外円 D にツールを接触させます(接触点がC)、大スライドを矢印1の方向に動かして工具を外円Dから外し、水平ツールホルダを矢印2の方向に距離Xだけ移動させ、Xを計算します。次のように:
X=d+(Dd)/2+CD
=d+(D-d)/2+(R-0.7071R)
=d+(D-d)/2+0.2929R
(i.e. 2X=D+d+0.2929Φ)
次に、R ツールが 45 度の傾斜に接触するまで、大きなスライドを矢印 3 の方向に移動します。ツールは中央位置 (つまり、図 6 の位置 B') に配置されます。
④ 小ツールホルダーを矢印 4 の方向に移動させてキャビティ R を成形し、送り深さは Φ/2 になります。
注: ①∵DC=R、OD=Rsin45 度 =0.7071R
∴CD=0.2929R、
②X寸法はブロックゲージ、R寸法はダイヤルゲージで管理し、深さを管理できます。
7. 薄肉ワーク旋削加工の防振 薄肉ワークの旋削加工では、ワークの剛性が低いため振動が発生することがよくあります。特にステンレス鋼や耐熱合金の旋削加工では振動が大きくなり、ワークの面粗さが極端に悪くなり、工具寿命が短くなります。以下に、製造における最も簡単な防振方法をいくつか紹介します。
(1) ステンレス鋼製の中空細管ワークの外周を回転させる際、穴におがくずを詰めてしっかりと栓をし、布で補強したベークライトプラグをワークの両端に同時に栓をすることができます。刃物台のサポート爪を布強化ベークライト製のサポートメロンに交換可能です。必要な円弧を修正した後、ステンレス鋼の中空細棒を回転させることができます。この簡単な方法により、切断中の中空細棒の振動や変形を効果的に防ぐことができます。 (2) 耐熱(高ニッケルクロム)合金の薄肉ワークの内穴を旋削加工する場合、ワークの剛性が低く工具バーが細いため、切削加工中に激しい共振が発生し、容易に切削加工を行うことができません。工具が損傷し、廃棄物が発生します。ワークの外周にゴムやスポンジなどの衝撃吸収材を巻き付けると、効果的に衝撃防止効果が得られます。 (3) 耐熱合金の薄肉スリーブワークの外周を旋削加工する場合、耐熱合金の大きな切削抵抗との複合要因により、切削時の振動や変形が非常に発生しやすくなります。ワークの穴にゴムや綿糸などのゴミを詰めて両端面をクランプすることで、切断時の振動やワークの変形を効果的に防止し、高品質な薄肉スリーブワークの加工が可能です。 8. 円盤状のディスククランプツール 円盤状の部品は、二重の面取りが施された薄肉の部品です。 2 工程目の旋削加工では、形状や位置の公差を確保し、クランプ時や切削時にワークが変形しないようにする必要があります。この目的のために、簡単なクランプツールのセットを自分で作成できます。特徴は、ワークの前工程で加工した傾斜面を利用して位置決めを行い、外筒の傾斜面に円盤状の部品をナットで固定するだけの簡易ツールで、円弧Rが図7に示すように、端面の穴と外側の傾斜面を回転させることができます。
9. 精密ボーリング大径生爪リミットツール 大径精密ワークの旋削・クランプでは、隙間による3つの爪の移動を防ぐため、ワークと同径のバーを予めクランプしておく必要があります。ソフトジョーを修理する前に、3 つのジョーの後部で作業を行ってください。当社の自作精密ボーリング大径生爪リミットツールの特徴は次のとおりです(図8参照)。必要に応じて、固定プレートの No.1 部分の 3 本のネジを調整して拡張直径を調整し、さまざまな直径のバーを交換できます。
10. 単純な精密追加ソフトジョーは、旋削加工における中および小型の精密ワークピースの加工でよく使用されます。ワークの内部および外部形状が複雑で、形状や位置の公差が厳しいため、C1616などの旋盤の三爪チャックに自作の精密生爪を追加することで、さまざまな形状や位置を保証します。ワークピースの公差要件を満たしており、複数のクランプ中にワークピースがクランプされたり変形したりすることはありません。この精密ソフトジョーは製造が簡単です。アルミニウム合金棒は必要に応じて旋削加工され、穴加工されます。外周にベース穴をあけ、M8のタップを立てます。両面をフライス加工した後、オリジナルの 3 爪チャックの硬爪に取り付け、M8 六角ネジで 3 爪に固定し、必要に応じて位置決め穴を細かく開けます。アルミ生爪でワークをクランプして切断できます。この成果を利用すると大きな経済的利益がもたらされます。その成果を図 9 に示します。
11. 防振工具の追加 細軸ワークは剛性が低いため、多溝切削時に振動が発生しやすく、ワークの面粗度が悪くなり、工具が損傷することがあります。自作の追加防振ツールのセットは、溝入れ加工における細長い部品の振動の問題を効果的に解決できます (図 10 を参照)。
作業前に自作の追加防振工具を角型ツールホルダーの適切な位置に取り付けてください。必要な溝入れ工具を角型工具ホルダーに取り付け、距離とバネの縮み具合を調整すれば作業が可能です。旋削工具がワークに切り込むと、追加の防振ツールが同時にワークの表面に押し付けられ、優れた防振の役割を果たします。
12. さまざまな形状の小軸を回転させて微細加工を行う場合、ライブセンタを使用してワークを保持してから切削する必要があります。ワーク先端の形状が異なり径が小さく、通常のライブセンターが使用できないため、製作実習で追加のライブプリポイントキャップを様々な形状で自作し、通常のライブプリポイントに装着して使用することができます。使用済み。構造を図 11 に示します。
13. 難加工材のホーニング仕上げ 高温合金、焼入れ鋼などの難加工材の仕上げ加工では、ワークの表面粗さはRa0.2{が必要です。 {8}}〜0.05μmと寸法精度も高い。最終仕上げは通常、グラインダーで行われます。
簡易ホーニング工具とホーニングホイールのセットを自作し、仕上げ工程を旋盤ホーニングに置き換えることでより経済的です。
ホーニングホイール ホーニングホイールの製造
①材料
バインダー: エポキシ樹脂 100 グラム
研磨剤: 250~300 グラムのコランダム (加工が難しい高温ニッケルクロム材料用の単結晶コランダム)。 Ra0.80μmの場合はNo.80、Ra0.20μmの場合はNo.120~150、Ra0.05μmの場合はNo.200~300を使用してください。
硬化剤:エチレンジアミン7〜8グラム。
可塑剤: フタル酸ジブチル 10~15 グラム。
金型材質:HT15~33形状。
② 鋳造法
離型剤:エポキシ樹脂を70~80度に加熱し、5%ポリスチレン、95%トルエン溶液、フタル酸ジブチルを加えて均一に撹拌した後、コランダム(または単結晶コランダム)を加えて均一に撹拌し、70~80度に加熱します。 30度~38度に冷めたらエチレンジアミンを加え、手早く均一にかき混ぜ(2~5分)注ぐ。を型に入れ、型から外す前に 40 度で 24 時間保ちます。
③線速度V=V1COS(Vはワークに対する相対速度、すなわちホーニングホイールが縦送りをしない条件での研削速度)によりワークに研削効果が生じます。ホーニング加工中は、ワーク軸に回転に加えて送り量Sを与えて往復運動させます。
V1=80-120m/分
t=0.05-0.10mm
残基<0.1mm
④冷却:灯油70%に20番エンジンオイル30%を混合し、ホーニング前にホーニングホイールを修正します(プレホーニング)。
ホーニングツールの構造を図13に示します。
14. 各種ベアリングキットの外周円や逆ガイドテーパなどの微小旋削加工では、素早いロード・アンロード主軸が頻繁に使用されます。バッチサイズが大きいため、加工プロセス中のロードとアンロードにより、工具交換の補助時間が切削時間より長くなり、生産効率が低くなります。以下に紹介するクイックロードおよびアンロードスピンドルと単刃マルチエッジ(超硬)旋削工具は、さまざまなベアリングスリーブ部品の加工において補助時間を節約し、製品品質を保証します。製造方法は以下の通りである。シンプルな小さなテーパーマンドレルを作成します。原則として、マンドレルの後部にある 0.02mm のテーパーを使用します。ベアリングを取り付けた後、部品は摩擦によってマンドレルに締め付けられます。次に、図 14 に示すように、シングルブレード マルチエッジ旋削工具を使用して外側の円を回転し、15 度のテーパ角度を回転させ、車を停止し、レンチを使用して部品を迅速かつ適切に取り出します。
15. 焼入鋼部品の旋削加工 (1) 焼入鋼部品の旋削加工の代表例の一つ ① ハイス鋼 W18Cr4V 焼入ブローチの再製造・再生(破断後の補修)
②自作の規格外ねじプラグゲージ(焼き入れ金具)
③焼き入れ金具、溶射部品の旋削加工
④ 焼き入れ金具のスムーズなプラグゲージの回転
⑤ ハイス工具による修正ねじ
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上記の製造で遭遇する硬化したハードウェアやさまざまな加工が難しい部品については、適切な工具材料、切削パラメータ、工具形状の角度、操作方法を選択することで、総合的に優れた経済的結果を達成できます。例えば、角ブローチが折れてしまった場合に再生する場合、それを再生産して角ブローチを製造すると、製造サイクルが長くなるばかりでなく、コストも高くなる。オリジナルブローチの根元に超硬YM052などの刃物を使用し、マイナスすくい角rに研削します。 =-6 度 --8 度、刃先はオイルストーンで慎重に研磨した後に回転できます。切削速度 V=10-15m/min、外側の円を回転させた後、空の工具を切削します。溝を作り、最後にネジを回す(荒回しと細回しに分かれる)。荒旋削後、外ねじを微旋削する前に工具を再研磨して研削し、コンロッドの内ねじの一部を準備し、接続後にトリミングする必要があります。壊れてスクラップになったスクエアブローチを、旋削と修理を経て、新品同様の状態に戻します。
(2) 焼入れ部品旋削用工具材質の選定
① YM052、YM053、YT05などの新品超硬刃の切削速度は一般に18m/min以下で、ワークの表面粗さはRa1.6~0.80μmに達することがあります。
② 立方晶窒化ホウ素工具 FD は、切削速度 100m/min まで、表面粗さ Ra0.80~0.20μm までの各種焼入れ鋼や溶射部品を加工できます。国営資本機械工場と貴州第六砥石工場で生産される複合立方晶窒化ホウ素工具 DCS-F もこの性能を備えています。加工効果は超硬より劣ります(ただし、強度は超硬より劣り、侵入深さは浅く、価格は超硬より高価です。また、使い方を誤ると工具ヘッドが破損します)傷つきやすい)。
⑨ セラミック工具、切断速度は40~60m/min、強度は劣ります。
上記の工具は、硬化部品の旋削加工において独自の特性を持っており、異なる材料や異なる硬度の旋削加工の特定の条件に応じて選択する必要があります。
(3) 材質の異なる焼入れ鋼部品の種類と工具性能の選択
材質が異なる焼入れ鋼部品は、同じ硬度でも工具の性能に対する要求が全く異なります。大まかに次の 3 つのカテゴリに分類できます。
①高合金鋼:合金元素の合計含有量が10%以上の工具鋼・ダイス鋼(主に各種高速度鋼)を指します。
② 合金鋼:9SiCr、CrWMn、高強度合金構造用鋼など、合金元素の含有量が2-9%の工具鋼およびダイス鋼を指します。
③ 炭素鋼:T8、T10、15鋼、20鋼浸炭鋼などの各種炭素工具鋼や浸炭鋼が含まれます。炭素鋼の場合、焼入れ後の微細構造は焼き戻しマルテンサイトと少量の炭化物であり、硬度は HV800-1000 であり、超硬合金の WC や TiC、セラミック工具の A12D3 の硬度よりもはるかに低くなります。さらに、その熱間硬度は、合金元素を含まないマルテンサイトの硬度よりも低く、一般に 200 度を超えません。鋼中の合金元素の含有量が増加すると、焼き入れおよび焼き戻し後の鋼の炭化物含有量も増加し、炭化物の種類は非常に複雑になります。ハイス鋼を例にとると、焼入れ焼戻し後の微細組織中の炭化物含有量は10-15%(体積比)に達することがあり、MC、M2C、M6、M3、2Cおよびその他の種類の炭化物が含まれています。中でもVCは高硬度(HV2800)を有しており、一般的な工具材料の硬点相の硬度を大きく上回ります。さらに、多数の合金元素が存在するため、複数の合金元素を含むマルテンサイトの高温硬度は約 600 度まで増加します。したがって、同じ巨視的硬度を有する焼入れ鋼の被削性は同じではなく、その差は非常に大きくなります。硬化鋼部品を旋削する前に、それがどのカテゴリに属するかを分析し、その特性を把握し、適切な工具材料、切削パラメータ、工具形状角度を選択して、硬化鋼部品の旋削加工を正常に完了します。
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