長年機械加工をやっているとブランクにどれだけ気を配りますか？ ずっと正しいブランクを選んできたような気がしますか？ 実はブランクに関する知識がたくさんあります。 今日はブランクの知識についてお話します！
ブランクの決定は、ブランク製造の経済性に影響を与えるだけでなく、機械加工の経済性にも影響します。 したがって、ブランクを決定する際には、ブランクを決定するプロセスから部品の製造コストを削減するために、熱処理の要素だけでなく冷間加工の要件も考慮する必要があります。
1. 機械加工で一般的に使用されるブランクの種類
ブランクにはさまざまな種類があり、同じブランクでもさまざまな製法が存在します。 機械製造で一般的に使用されるブランクは次のとおりです。
(1) 複雑な形状の鋳造部品ブランクは鋳造により製造する必要があります。 現在、鋳物は砂型で鋳造されることが多く、手作業で木型を作る方法と機械で金型を作る方法に分けられます。 木型手造り鋳物は精度が低く、加工面の取り代が大きく、生産性が低くなります。 単体部品の小ロット生産や大型部品の鋳造に適しています。 金型機は造形生産性が高く、鋳造精度も高いが、設備コストが高く、鋳物の重量も限られている。 大量生産される中小型の鋳物に適しています。 第二に、高品質が要求される少数の小型鋳物を特殊鋳造（圧力鋳造、遠心力製造、インベストメント鋳造など）に使用できます。
(2) 鍛造品 高い機械的強度が要求される鋼部品には、通常、鍛造素材が使用されます。 鍛造には自由鍛造と型鍛造の2種類があります。 自由鍛造品には、手鍛造（小型ブランク）、機械式ハンマー鍛造（中ブランク）、プレス鍛造（大型ブランク）があります。 この種の鍛造品は、精度が低く、生産性が低く、加工代が大きく、部品の構造が単純である必要があるため、単品少量生産や大型鍛造品の製造に適しています。
型鍛造は自由鍛造に比べて精度や面品位が良く、形状も複雑になるため加工代も少なくなります。 型鍛造は自由鍛造に比べて生産性が非常に高いですが、特殊な設備や鍛造金型が必要なため、中小規模の大量ロットの鍛造品に適しています。
(3) 形材 形材は断面形状により丸鋼、角鋼、六角鋼、平鋼、山形鋼、溝形鋼、その他の特殊断面形材に分けられます。 プロファイルには、熱間圧延と冷間引抜きの 2 種類があります。 熱間圧延形材は精度は低いですが安価であり、一般部品のブランクとして使用されます。 冷間引抜形材は小型で高精度で自動送りが容易ですが、価格が高いため大量生産に多く使用されており、工作機械の自動加工に適しています。
(4) 溶接部品 溶接部品は溶接により結合された部品です。 溶接部品の利点は、製造が簡単で、サイクル時間が短く、材料が節約できることです。 欠点は耐振動性が悪く、変形が大きいことです。 時効処理後のみ機械加工が可能です。
さらに、プレス部品、冷間押出部品、粉末冶金およびその他のブランクもあります。
2. ブランクタイプの選定で注意すべき問題点
(1) 部品の材質と機械的性質 部品の材質によってブランクの種類が決まります。 たとえば、鋳鉄や青銅製の部品には鋳造ブランクを選択する必要があります。 形状が単純で機械的性能要件が低い鋼部品は、プロファイルを選択できます。 重要な鋼部品については、機械的特性を確保するために鍛造ブランクを選択する必要があります。
(2) 部品の構造形状と外形寸法 複雑な形状を有するブランクは、一般に鋳造により製造されます。 砂型鋳造は薄肉部品には適していません。 小型および中型の部品には高度な鋳造方法を検討できます。 砂型鋳造は大型部品にも使用できます。 汎用の段付きシャフトの場合、段の径が大きく変わらなければ丸棒を使用できますが、段差の径が大きく変わらなければ丸棒でも使用できます。 ステップの直径が大きく異なる場合は、材料の消費量と加工労力を削減するために、鍛造ブランクを選択する必要があります。 大型部品は一般的に自由鍛造を選択します。 中小型部品は型鍛造を選択できます。 一部の小さな部品は一体型ブランクにすることができます。
(3) 生産形態 量産部品は、金型機械モデリングによる鋳造や精密鋳造など、比較的精度と生産性の高い粗製造方法を選択する必要があります。 型鍛造による鍛造品、精密鍛造品。 冷間圧延または冷間引抜きプロファイルを使用したプロファイル。 部品の生産量が少ない場合には、精度や生産性が劣るブランク製造方法を選択する必要があります。
(4) 既存の生産条件 ブランクの種類や製造方法を決定するには、ブランクの製造技術のレベル、設備の状況、外部協力の可能性など、具体的な生産条件を考慮する必要があります。
(5) 新技術・新技術・新材料の活用を十分に検討する 機械製造技術の発展に伴い、ブランク製造における新技術・新技術・新材料の適用も急速に発展しています。 精密鋳造、精密鍛造、冷間押出、粉末冶金、エンジニアリングプラスチックなどの機械への使用が増えています。 これらの方法を使用すると、加工量が大幅に削減され、場合によっては加工を行わずに加工要件を満たせる場合もあり、その経済的メリットは非常に大きくなります。 ブランクの選択には十分な配慮が必要であり、想定される条件下では可能な限り使用する必要があります。
3. ブランクの形状とサイズの決定
ブランクの形状とサイズは、基本的に部品の形状とサイズによって異なります。 部品とブランクの主な違いは、加工する部品の表面に一定の取り代、つまりブランクの取り代を追加することです。 ブランクを製造する際にも誤差が生じますが、ブランクの寸法公差をブランク公差といいます。 ブランクの加工代や公差の大きさは、加工の手間や原材料の消費量に直接影響し、製品の製造コストに影響を与えます。 したがって、現代の機械製造の開発トレンドの 1 つは、ブランクの形状とサイズが部品と可能な限り一致するようにブランクを改良し、切削を少なく、または切削を行わないように努めることです。 ブランクの加工代と公差は、ブランクの製造方法に関連しており、製造時に関連するプロセス マニュアル、または関連する企業および業界の規格を参照することによって決定できます。
ブランクの加工代、ブランクの形状とサイズを決定した後、部品の対応する加工面にブランクの加工代を追加することに加えて、ブランクの製造、機械加工、熱処理などのさまざまな技術的要因の影響も考慮します。 以下では、ブランクの形状とサイズを決定する際に考慮すべき問題のみを加工技術の観点から分析します。
(1) 加工台の設置 構造上、加工時にクランプや安定がしにくい部品があります。 クランプの利便性と迅速性を高めるために、ブランク、いわゆるプロセス スタンドにボスを作成することができます。 クラフトストラップはワークをクランプする場合のみ使用します。 部品の加工後は切断されるのが一般的ですが、部品の性能や外観品質に影響がない場合は、そのまま使用することも可能です。
(2) 全面ブランクの使用 機械加工では、研削盤の主軸のスリータイルベアリング、エンジンのコンロッド、旋盤の割りナットなどの部品に遭遇することがあります。 この種の部品の加工品質と利便性を確保するために、多くの場合、ブランク全体を作成し、一定の段階まで加工した後に切断されます。
(3) 複合ブランクの使用 T 形キー、平ナット、小型スペーサーなど、比較的規則的な形状を有する一部の小型部品では、加工時のクランプを容易にするために、複数のピースを 1 つのブランクに組み合わせる必要があります。一定の段階を経て、または表面加工がほぼ完了した後、単体に加工します。
ラフの種類、形状、サイズが決まったら、ラフ製作単位の製品パターンとなるラフ図面も描きます。 抜き図を描く場合は、部品図を基に対応する加工面に抜き代を付けてください。 ただし、絞り加工の際には、鋳造品の穴、鍛造品の穴と隙間、フランジの最小鋳造条件や鍛造条件など、ブランクの特定の製造条件も考慮する必要があります。 鋳造品や鍛造品の表面の抜き勾配（抜き勾配）と丸みを帯びた角。 また、加工面と非加工面を区別するために、下図では部品の表面を二点鎖線で示します。
