旋削

Posted by: castingdie 2021-08-04 旋削 はコメントを受け付けていません

旋削は何ですか?
ターニングとは、機械加工の一部である旋盤加工を指します。 旋盤加工は主に旋盤工具を使用してワークピースを回転させます。 旋盤は、回転する表面を有するシャフト、ディスク、シースおよび他の加工物を機械加工するために主に使用される。 それらは、機械製造および修理工場における工作機械の最も広く使用されているタイプです。

 

テクニカルブリーフ
工作物の回転運動および工具の直線または湾曲運動によってブランクの形状およびサイズが変更されるのは旋盤上であり、図面の要件を満たすように加工される。
旋盤は、旋盤上の工具に対してワークピースを回転させてワークピースを切断する方法です。旋削の切削エネルギーは、主に工具ではなくワークピースによって提供されます。旋削は、最も基本的で一般的な切断方法であり、生産において非常に重要な位置を占めています。回転加工に適しています。回転表面を有する加工物の多くは、回転加工によって加工することができる。内外円筒面、内外円錐面、端面、溝、ねじ山、回転成形面などの工具は主に回転工具です。旋盤は、すべてのタイプの金属切削工作機械で最も広く使用されており、工作機械の総数の約50%を占めています。旋盤を使用して旋削工具でワークピースを回転させることができますが、ドリル、リーマー、タップ、ナーリングツールを使用してドリル、リーミング、タップ、ナーリングを行うこともできます。プロセス、レイアウト、および構造特性のさまざまな特性に応じて、旋盤は水平旋盤、床旋盤、垂直旋盤、タレット旋盤、複写旋盤に分けることができます。

     

技術的な問題
ターニング加工は、機械製造業界で最も広く使用されているタイプです。 旋盤の数が多く、人数が多く、処理範囲が広い。 多くの工具や備品が使用されているため、回転の安全性と技術的な問題が特に重要です。 主なタスクは次のとおりです。

1, チップの損傷と保護手段.
旋盤に加工された鋼製部品はより柔軟であり、回転中に生成された切屑はプラスチッククリンプされ、鋭いエッジを有する。 鉄鋼部品の高速切断では、赤いホットスポットや長いスワフが形成され、非常に傷つきやすく、しばしばワークピース、回転工具および工具ホルダに巻き付けられます。 したがって、フックは作業中に適時に掃除したり引っ張ったりする必要があります。 必要に応じて、停止してクリアする必要があります。 ただし、手で取り外さないでください。 切屑の破損を防止するために、チップの破損、スワーフフロー制御、および様々な保護バッフルが採用されることが多い。 チップ破断対策は、チップブレーカまたは旋削工具のステップを研削することです。 適切なチップブレーカを使用し、工具を機械的にクランプしてください。

2、ワーク取り付け。
旋削加工中に、工作物の不適切な設置、工具の破損または破損、工作物の落下または飛び出しによる工作機械の損傷など、多くの事故が発生する。したがって、旋削加工の安全な生産を確保するためには、ワークを積載する際に特別な注意を払う必要があります。サイズと形状の異なる部品の場合、3つのジョーと4つのジョーチャックまたは特殊な固定具とスピンドルの接続に関係なく、適切な固定具を使用する必要があります。ワークピースは確実にクランプしてクランプする必要があり、大きなワークピースをクランプしてスリーブにすることができます。
ワークが高速で回転し、切削力が加えられると、ワークは移動したり、脱落したり、飛ばない。必要であれば、上部中央および中央フレームによって補強することができる。 スパナを取り外した直後にロックする。
3、安全な操作。
作業の前に、マシンを十分に点検し、使用するためのものであることを確認する必要があります。 ワークピースと工具を取り付けることで、正しい位置、確実、確実な位置が保証されます。機械加工プロセス中に、工具の交換、ワークのロードおよびアンロード、およびワークピースの測定の際には、工具を停止する必要があります。ワークを手で触れたり、回転させるときは綿で拭いたりしないでください。
切削速度、送り速度、応力深さを適切に選択するために、過負荷加工は許可されていません。ワークピース、ワーククランプ、およびその他の破片は、ツールレストとベッドの表面に置かれません。破砕機を使用するときは、前部を右手で、後部を左手で安全な位置に回転工具を移動して、袖が巻き込まれないようにします。工作機械には、使用および保守の責任者が必要であり、他の人員は使用しないでください。
予防措置
CNC旋盤加工のプロセスは、通常の旋盤と同様です。しかし、CNC旋盤が一度設置され、すべての旋盤作業が自動的に完了するため、次の点に注意する必要があります。

切削量の合理的な選択:
高効率の金属切削のためには、加工される材料、切削工具、および切削条件が3つの主要な要因である。これらは処理時間、工具寿命および処理品質を決定する。経済的かつ効果的な加工方法は切削条件の合理的な選択でなければならない。切削条件の3つの要素:切削速度、送り速度、切削深さが直接工具の損傷を引き起こします。切削速度の増加に伴って、ツールチップの温度が上昇し、機械的、化学的、熱的な摩耗が生じます。切削速度は20%向上し、工具寿命は1/2に短縮されます。工具の後ろの送り状態および摩耗は、非常に小さい範囲内で生成される。しかし、送り速度が大きく、切削温度が上昇し、後面摩耗が大きい。切削速度よりも工具への影響が少ない。切削工具への深い切削の影響切削速度と送り量はありませんが、切削深さが小さい場合には、被削材に硬化層があり、切削工具の寿命にも影響します。ユーザは、被加工材料、硬度、切削条件、材料種、送り量、切削深さ等に基づいて、使用する切削速度を選択する。これらの要因に基づいて最適な加工条件の選択が選択される。平均的で安定した着用は、平均寿命を達成するための理想的な条件です。しかし、実際の運転では、工具寿命の選択は、工具の摩耗、処理される機械のサイズ、表面品質、切削雑音、および処理熱に関連する。加工条件を決定する際には、実態に即した調査を行う必要があります。ステンレス鋼や耐熱合金などの機械加工が難しい材料の場合は、冷却材や剛性のあるブレードを使用できます。
ツールの合理的な選択:
(1)荒削り時には、切削深度が大きく、荒加工時の送り量が大きいという要求を満たすように、高強度で耐久性の良い工具を選定してください。
(2)旋削加工が終了したら、加工精度を確保するために高精度で耐久性の良い工具を選定する必要がある。
(3)工具交換時間を短縮し、工具設定を容易にするためには、クランプとブレードをできる限り使用する必要があります。
3.治具を合理的に選択する:

(1)ユニバーサル固定具を使用して特殊な固定具を使用しないようにワークピースをクランプしてください。
(2)部品位置決め基準は、位置決め誤差を低減するために一致します。
4.処理ルートを決定する:
処理ルートは、インデックス制御工作機械の加工中の部品に対する工具の軌跡および方向である。
(1)加工精度と表面粗さの要求を確実にすることができなければならない。
(2)工具のアイドル走行時間を短縮するために、できるだけ加工経路を短くする必要がある。
5.加工ルートと加工代:
CNC旋盤が普遍的な使用に達していないという条件の下で、一般に、ブランクに対する過剰な余裕、特に鍛造および鋳造ハードカバーに対する余裕は、通常の旋盤で機械加工されるべきである。 CNC旋盤加工を使用する必要がある場合は、プログラムの柔軟な配置に注意する必要があります。

6.治具の取り付けポイント:
油圧チャックと油圧クランプシリンダとの間の接続は、プルロッドによって達成される。 油圧式チャッククランプの要点は次のとおりです。
まず、油圧シリンダのナットを手で取り外し、プルチューブを取り外し、チャックをスピンドルの後端から引き出します。 その後、チャックを取り外すためにチャック固定ネジを外します。

一般的なルール
処理一般手順(JB / T9168.2-1998)
ツール設定

1)ツールシャンクがツールホルダから伸びており、長すぎてはいけません。一般的な長さは、ツールバーの高さの1.5倍を超えてはいけません(穴、スロットなどを除く)
2)旋盤工具ホルダの中心線は、切断方向に垂直または平行でなければなりません。
3)ナイフの先端の高さの調整:
(1)面を回転させ、円錐面を回転させ、ねじを回し、成形面を回転させ、固体のワークを切断するとき、切刃は一般にワークの軸と同じ高さにあるべきである。
(2)粗削りホイール、仕上げ穴、および工具先端は、一般にワークの軸よりわずかに高くすべきです。
(3)細い軸、粗穴、中空ワークを切断した場合、工具先端はワークの軸よりもやや低くする必要があります。
4)ねじ切り工具のねじ角度の二等分線は、工作物軸に垂直でなければなりません。
5)旋削工具を挿入するときは、工具バーの下にあるワッシャーは小さく平らなものを使用し、旋削工具を押すねじは締め付けてください。

ワークピースの組み立て
1)3ジョーの自動センタリングチャックを使用して荒削りまたは仕上げのためにワークをクランプする場合、ワークの直径が30mm未満の場合、オーバーハングの長さは直径の5倍を超えてはなりません。ワークの直径が30mmを超える場合、そのオーバーハング長は直径の3倍を超えてはなりません。
2)4ジョー、シングルアクションチャック、フェイスプレート、アングルアイアン(曲げ板)などを使用して不規則に加重されたワークをクランプする場合は、重量を追加する必要があります。
3)シャフトの先端にシャフトタイプのワークピースを加工する場合は、回転前にテールストックの中心軸を旋盤スピンドルの軸と一致するように調整します。
4)2つの中心の間に細い軸を加工する場合は、ツールホルダーまたは中央フレームを使用する必要があります。処理の過程で、最高の締め具合を調整することに注意を払う必要があります。上死点とセンターフレームは潤滑に注意する必要があります。
5)テールストックを使用する場合、スリーブをできるだけ短く伸ばして振動を低減する必要があります。
6)垂直旋盤をクランプする場合は、支持面が小さく、ワークの高さが高く、爪の高さを高くし、プルロッドやプレスプレートで適切な場所でプレスする必要があります。
7)車輪を回して鍛造鍛造する場合、加工後の肉厚を均一にするため未仕上げ面を修正する必要があります。

旋削
1)ステップシャフトを回転させる場合は、旋削時の剛性を確保するため、一般に大径部を先に、小径部を後に回す必要があります。
2)シャフトがワークピースに切削溝を有する場合、ワークピースの変形を防止するために、仕上げの前に実行されるべきである。
3)ねじ軸を細かく回すと、
ねじ切り後、非ねじ部は精密に回転します。
4)穿孔する前に、ワークの端面を平らにする必要があります。 必要に応じて最初に中心穴をドリルします。
5)深穴を掘削する場合、一般に先穴が最初に掘削されます。
6)(Φ10-Φ20)mm穴を回転させる場合、工具シャンクの直径は、機械加工された穴の直径の0.6~0.7倍でなければならない。 穴の直径が20 mmより大きい場合、クランプヘッド付きナイフホルダーを使用する必要があります。

7)マルチヘッドまたはマルチヘッドのネジを回す場合交換用ギアを調整した後、試運転を行ってください。
8)自動旋盤を使用する場合は、工作機械の調整カードに従って工具とワークの相対位置を調整してください。調整後、試運転を行う必要があります。最初の作品は修飾された後、処理することができます。機械加工プロセス中、工具の摩耗、工作物のサイズおよび表面粗さが常に考慮される。
9)垂直旋盤をオンにするときは、ナイフホルダーを調整したときにビームを自由に動かさないでください。垂直旋盤をオンにすると、ツールレストが調整されたときにクロスビームを自由に動かすことはできません。
10)ワークの関連する表面が位置許容誤差を有する場合、可能な限り単一のクランプで旋削が行われる。
11)平歯車のブランクを回すときは、穴と基準端面を1回のクランプで機械加工する必要があります。必要であれば、マーキングラインを歯車割出し円の端近くに描く必要があります。

   

誤差補償
現代の機械製造技術は、高効率、高品質、高精度、高集積、高知能に向かっています。精密・超精密加工技術は、現代の機械製造における最も重要な要素と方向性となり、国際競争力を向上させるための重要な技術となっています。旋削加工誤差は、精密機械加工の広範な応用による研究のホットトピックとなっています。熱誤差および幾何学誤差が工作機械の様々な誤差の大部分を占めるので、これら2つの誤差、特に熱誤差の低減が主要な目標となっている。誤り補償技術(ECT)は、科学技術の継続的な発展と共に浮上した。工作機械の熱変形による損失は相当なものです。したがって、スピンドル(または工作物)と切削工具との間の熱誤差を補正するために工場の実際の生産要件を満たすことができる、高精度、低コストの熱誤差補償システムを開発することが非常に必要です。工作機械の精度を向上させ、無駄を減らし、生産効率と経済的利益を高める。
基本定義
エラー補償の基本的な定義は、新しいエラーを人為的に作成して、現在の問題の元のエラーをキャンセルまたは大幅に削減することです。 元来の誤差、統計、誘導および習得の特性および法則を分析することにより、誤差の数学的モデルが確立され、元の誤差およびその逆方向に等しい人工誤差を生じさせ、それによって加工誤差を低減し、部品の寸法精度を改善する。
初期のエラー補償はハードウェアで実装されていました。 ハードウェア補償は機械的な固定補償です。 機械誤差が変化したときに補正量を変更するには、部品を再作成し、ルールを較正したり、補正メカニズムを再調整したりする必要があります。 ハードウェア補償には、ランダムエラーを解決せず、柔軟性が欠如するという欠点もあります。
   [1]ソフトウェア補償の開発は、工作機械自体の変更なしに工作機械の精度を向上させるために、様々な分野の高度な技術とコンピュータ制御技術を総合的に使用することによって特徴付けられる。 ソフトウェア補償は、ハードウェア補償の多くの困難と欠点を克服し、補償技術を新しい段階に押し上げます。

特性
誤差補償(技術)には、科学と工学という2つの主な特性があります。
科学的誤差補償技術の急速な発展により、精密機械設計、精密測定、および精密工学の理論が大幅に強化され、規律の重要な枝になっています。 誤り補償に関連する技術には、検出技術、検出技術、信号処理技術、光電子技術、材料技術、コンピュータ技術および制御技術が含まれる。 新しいテクノロジのブランチとして、エラー補償テクノロジには独自の独立したコンテンツと機能があります。 誤り補償技術に関するさらなる研究は、理論的かつ系統的であり、科学的に非常に重要な意味を持つ。

エンジニアリング誤差補償技術の工学的意義は非常に重要であり、三つの意味を含んでいる。
第1に、エラー補償技術の使用は、「ハードテクノロジ」が達成するのに要する精度のレベルを容易に達成することができます。
2つ目は、「ハードテクノロジ」が通常達成できない精度のレベルを解決できるエラー補正技術の使用です。
第3に、誤差補償技術が特定の精度要件の下で採用される場合、機器および装置製造コストを大幅に削減することができ、経済的に非常に有意義である。

ターニング加工による熱誤差の発生と分類
工作機械の精度要件をさらに向上させると、熱誤差の割合は全体的に増加し続けます。 工作機械の熱変形は、加工精度を向上させる上で大きな障害となっています。工作機械の熱誤差は、モータ、ベアリング、トランスミッション部品、油圧システム、周囲温度、冷却液など、機械の内部と外部の熱源に起因する工作機械部品の熱変形が主な原因です。工作機械のジオメトリ誤差は、工作機械の製造上の欠陥、工作機械構成要素間のマッチング誤差、工作機械構成要素の動的および静的な変位などから生じる。

 エラー補償の基本的な方法
要約および関連する参考文献では、回転誤差は、通常、以下の要因によって引き起こされることが分かる。
工作機械熱変形誤差;
機械部品や構造物の幾何学誤差
切断力による誤差。
工具摩耗エラー。
マシン軸のサーボエラー、CNC補間アルゴリズムエラーなど、その他のエラー原因
工作機械の精度を向上させる基本的な方法には、エラープルーフ方法とエラー補正方法の2つがあります。
エラープルーフィング方法は、設計および製造方法を通じてエラーの可能性を排除または低減しようとする。 誤差防止法は、熱源の温度上昇を効果的に低減し、温度場を等しくし、工作機械の熱変形をある程度低減することができる。 しかし、熱変形を完全に排除することは不可能であり、非常に高価であり、熱誤差補償法を適用することは、工作機械の精度を改善するための効果的かつ経済的な方法を開く。

 
関連する結論
旋削加工誤差に関する研究は、現代の機械製造業の発展の重要な部分であり、国際競争力を向上させるための重要な技術となっています。 エラーはさまざまな方法で生成されます。 熱誤差の解析と研究は、旋削の精度と技術的要件を改善するのに役立ちます。
誤差補正技術は、工場の実際の生産要件の高精度で低コストを満たすことができます。 熱誤差補正技術は、スピンドル(またはワークピース)と工具間の熱ドリフト誤差を補正し、工作機械の加工精度を向上させ、廃棄物を削減し、生産効率と経済的利益を向上させます。

よくある質問
従来の旋盤が大きなピッチの糸を回転させると、サドル振動が発生し、機械加工された表面が波打ち、重い作業が破砕ナイフとなることがあります。
そして、切断するとき、労働者はしばしばナイフやカッターを持っています。
上記の問題には多くの理由があります。 ここでは、ツールのストレス条件を分析することによって、主に現象と解決策について説明します。
1.問題の原因とその原因
我々はそれを知っている:
糸を小ピッチで回転させる場合には、通常のナイフカット法(ワーク軸に垂直な方向の直線送り)が一般的である。
大きなピッチの糸を回転させる場合、左右のナイフ切断方法を用いて切断力を低減することが多い。 (小さなスライドを動かすことによって、糸切削工具を左右の切れ刃でそれぞれ切断する)。

糸が回転されると、サドルの動きは長いねじの回転によって行われ、ナットの動きを駆動して開閉する。長いネジの軸受に軸方向の隙間があり、長いネジとスプリットナットとの間に軸方向の隙間もある。右旋回の右側の主切れ刃が左右の借り切削方法によって強く機械加工されると、工作物によって与えられる力P(工具とチップとの間の摩擦を無視して)に工具が掛けられる。そして、力Pは、軸方向成分Pxおよび半径方向成分に分解され、軸方向成分Pxおよび工具の送りは同じ方向にあり、工具は軸方向成分Pxを鞍状部に伝達する。したがって、サドルは、隙間の側に押し込まれてから迅速かつ迅速に前後に移動する。その結果、工具が前後に振動し、機械加工された表面にしわが発生し、破損することさえある。しかし、左の主切れ刃で切削する場合はそうではありません。左主切れ刃で切削する場合、工具の軸方向成分力Pxは送り方向と反対であり、隙間の方向は除去される。この時点で、サドルは一定の速度で移動する。

切断するとき、中央の摺動プレートの移動は、ナットを駆動する中央の摺動プラテンスクリューの回転によって達成される。 スクリュー軸ベアリングには軸方向クリアランスがあり、スクリュー軸とナットの間には軸方向クリアランスがあります。旋盤を切断するとき、ツールのすくい面(フロントコーナー付き)にワークピースによって与えられる力P(チップとすくい面の間の摩擦を無視して)を受け、力Pを力Pzに分解し、 半径方向の力。半径方向成分は、切削工具の切削方向と同じである。それはワークピースを指し、ワークピースに向かってツールを押します。これにより、中間スライドがクリアランスの方向に移動し、ナイフまたはワークピースの曲がり(破損)が引き起こされます。

切断されるとき、中間スライドプレートの移動は、駆動ナットの中間滑りプラテンスクリューの回転によって達成される。 ねじ軸軸受には軸方向の隙間があり、ねじ軸とナットとの間に軸方向の隙間がある。旋盤を切断するとき、工具のすくい面(前部角度を有する)にワークピースによって与えられる力Pが作用する。   (チップとすくい面との間の摩擦を無視する)、力Pは力Pzと半径方向の力に分解される。
半径方向成分は、切削工具の切削方向と同じである。 それはワークピースを指し、ワークピースに向かってツールを押します。 これにより、中間スライダが隙間の方向に移動し、工具またはワークピースが曲がる(破損する)原因となります。

2.ソリューション
旋盤のピッチが大きく、左右のボローカット方法の糸を使用する場合は、旋盤の関連パラメータを調整するだけでなく、サドルとベッドレール間のクリアランスを調整して、わずかにタイトにする必要があります。移動中の摩擦を増大させるために、サドルの乱れの可能性は低減されるが、このギャップはあまりにも厳密に調整することができないので、サドルを着実に揺することが適切である。
ギャップを最小限に抑えるために中央のスケートボードのクリアランスを調整します。小さなスケートボードの締め具合を調整して、回転時に回転工具が回転するのを防ぐために軽く締めます。ワークピースとツールバーの長さはできるだけ短くし、左側のメインブレードはできる限り使用する必要があります。右側のメインブレードで切断するときは、バックナイフの量を減らす必要があります。右側の主切れ刃のすくい角を大きくします。工具の軸方向成分力Pxを減少させるためには、切れ刃のエッジは真っ直ぐで鋭利でなければなりません。理論的には、右メインブレードのすくい角が大きければ大きいほど良い。