Apr 28, 2022 伝言を残す

精密工作機械にスクレイピングが必要な理由 人間は機械より優れているか?


工作機械の工場の前を通りかかり、技術者が手で引っ掻いているのを見ると、「本当にこの機械加工面を削ることで改善できるのだろうか?」と疑問に思わずにはいられません。 マシンはさらに強力ですか?



純粋に見た目だけを考えれば、私たちの答えは「いいえ」です。これ以上美しくすることはできませんが、わざわざ削る必要はありません。 もちろん、それには理由があります。その 1 つは人的要因です。工作機械の目的は他の工作機械を製造することですが、元の製品よりも正確な製品を再現することはできません。 したがって、元の機械よりも正確な機械を作りたい場合は、新しい出発点、つまり人間の努力から始めなければなりません。 この場合、人力とは、手で削って研ぐことを指します。


スクラッチは「フリーハンド」や「やりたい放題」の操作ではありません。 これは実際にはコピーの方法であり、マトリックスをほぼ完全に複製します。 このマトリックスは標準的なプレーンで、これも手作業で作られています。


引っ掻くのは面倒ですが、それはスキル(芸術レベルのテクニック)です。 木彫師よりもスクラッチマスターをトレーニングする方が難しい場合があり、このトピックに関する本は市場にあまりありません. 特に「なぜスクレイプ研究をするのか」を論じている資料は少ない。 これが、スクラッチが芸術と見なされる理由かもしれません。



01


どこから始めれば


ファブリケーターがスクレイピングの代わりに研削にグラインダーを使用することを決定した場合、彼の「マスター」グラインダーのガイドは、新しいグラインダーよりも正確でなければなりません。


では、最初の機械の精度はどこから来たのでしょうか?


より正確なマシンからのものであるか、真に平らな表面を生成する他の方法に依存している必要があります。または、すでによくできている平らな表面からコピーする必要があります。


円を描画する 3 つの方法を使用して、面の生成プロセスを説明できます (円は面ではなく線ですが、概念を説明するために引用できます)。 職人は通常のコンパスで真円を描くことができます。 プラスチックのステンシルの丸い穴に沿って鉛筆でなぞると、穴のすべての不正確さを再現します。 彼がフリーハンドで描く場合 円の場合、円の精度は彼の限られたスキルに依存します。


理論的には、完全に平らな面は、3 つの面を交互にラビング (ラッピング) することで作成できます。 簡単にするために、それぞれがかなり平らな面を持つ 3 つの岩で説明しましょう。 3つのフラットをランダムな順序で交互にこすると、3つのフラットがより平らで滑らかになります. たった2つの岩をこするだけで、コブとコブのある交配ペアになります。 実際には、代わりにスクレイピング (ラビング ラッピング) を使用することに加えて、明確なペアリング シーケンスも実行されます。 スクレイピングマスターは通常、このルールを使用して、使用する標準の固定具 (ストレートまたはフラット) を作成します。 .

使用中、スクレーピング マスターは、最初に標準治具に発色剤を塗布し、ワークピースの表面にスライドさせて、シャベルで取り除く必要がある場所を明らかにします。 この動作を繰り返すうちに、ワークの表面が標準治具にどんどん近づき、最終的には標準治具と同じ作業を完全に再現することができます。


削り取る鋳物は通常、最初に最終サイズの数千分の 1 以内に粉砕し、残圧を解放するために熱処理に送り、次に削り取る前に仕上げ研削に戻します。 掻き取りと研削には多くの時間と高い人件費がかかりますが、掻き取りと研削は、高い設備費を必要とするプロセスを置き換えることができます。 削りや研削で代用したくなければ、ワークは高精度で高価な機械で仕上げる必要があります。 リペア加工。


最終段階の仕上げ工程にかかる高価な設備に加えて、考慮すべきもう 1 つの要因があります。部品、特に大型の鋳物を処理する場合、重力クランプ操作を実行する必要があることがよくあります。 精度が高い場合、この種のクランプ力はワークピースの歪みを引き起こすことが多く、クランプ力が解放された後のワークピースの精度が危険にさらされます。 加工中に発生する熱もワークピースの歪みを引き起こす可能性があります。


これは、スクレイピングの多くの利点の 1 つです。 クランプ力がなく、削り発熱もほぼゼロ。 大きなワークも3点支持で自重で変形しません。


工作機械のスクレイピングトラックが摩耗した場合、スクレイピングと研削によって再修正できます。 機械を廃棄したり、分解して再処理のために工場に送ったりするのに比べて、これは大きな利点です。


工作機械の軌道に傷を付け直す必要がある場合、この作業は工場の保守担当者が行うことができますが、地元の人を見つけて傷を付け直すこともできます。


場合によっては、手動スクレーピングと電気スクレーピングを使用して、最終的に必要な幾何学的精度を達成できます。 作業台とサドルのセットのレールが削られており、精度は要件を満たしていますが、主軸に対する作業台の平行度が狂っていることが判明した場合 (修正には多大な労力がかかります)、 1 台のスクレーピング マシンのみを使用することを想像できます。平坦性を失わず、位置合わせエラーを適切に修正することなく、正しい位置で正しい量の金属を除去するには、どのレベルのスキルが必要ですか?


もちろん、これはスクラッチの本来の目的ではなく、大きなアライメント エラーを修正する方法として使用するべきではありませんが、熟練したスクレイピング マスターは、この種の修正を驚くほど短時間で完了することができます。 この方法には熟練した技術が必要ですが、多数の部品を非常に正確に機械加工したり、位置合わせエラーを防ぐために信頼できる設計や調整可能な設計を作成したりするよりも経済的で経済的です。


02


潤滑改善


実際の経験では、レールをこすることでより質の高い潤滑剤を使用して摩擦を減らすことができることが示されていますが、その理由についてはコンセンサスがありません. 最も一般的な意見は、低い部分 (より具体的には、欠けたディンプル、潤滑のために特別に作られたオイルのポケット) を削ると、周囲の多くの小さな高い部分に吸収される多くの小さなオイルのポケットができるというものです。 ポイント削り出し。




別の論理的な言い方をすれば、すべての潤滑の目的である、可動部品が浮く油膜を継続的に維持できるということです。 これが発生する主な理由は、これらの不規則なオイル ポケットにより、オイルが留まるスペースが多くなり、オイルが逃げにくくなるためです。 潤滑の理想的な状況は、2 つの完全に滑らかな表面の間に油膜を維持することですが、その場合、油が漏れないようにするか、できるだけ早く補充する必要があります。 (スペードの有無にかかわらず、通常、トラック表面には油の分配を助けるために油溝が作られています)。




このような発言は、人々に接触領域の効果に疑問を抱かせるでしょう。 引っかき傷は接触面積を減らしますが、均一な分布を作成し、分布が重要です。 2 つの合わせ面が平らであるほど、接触面の分布が均一になります。 しかし、「摩擦は面積に関係ない」という力学の原理があります。つまり、接触面積が 10 平方インチであろうと 100 平方インチであろうと、テーブルを動かすには同じ力が必要です。 (摩耗は別の問題です。同じ負荷がかかる領域が小さいほど、摩耗速度は速くなります。)




私が言おうとしているのは、接触面積の多かれ少なかれではなく、より良い潤滑であるということです。 潤滑が完璧であれば、レースウェイは摩耗しません。 テーブルが摩耗して動きにくい場合は、接触面ではなく、潤滑に関係している可能性があります。


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