CNC 旋盤作業者のスキルを向上させる 15 のヒント!

1. 微量の奥行きを巧みに取得し、三角関数を巧みに利用する
旋削加工では、内円と外円を 2 レベル以上の精度で加工するのが一般的です。 切削熱、ワークと工具の摩擦、工具の磨耗、角型ホルダの繰返し位置決め精度などのさまざまな要因により、品質保証が困難です。 正確なマイクロ深さの問題を解決するために、旋削加工では、必要に応じて三角形の対辺と対角の辺の関係を利用し、縦方向の小さなツールホルダーをある角度で移動させて、マイクロ移動の横方向の深さ値を正確に達成します。回転工具。 これにより、労力と時間を節約し、製品の品質を確保し、作業効率を向上させます。
一般的な C620 旋盤の小型ツール ホルダーのスケール値は、グリッドあたり 0.05 mm です。 横方向の深さの値 0.005 mm を取得したい場合は、正弦三角関数の表を参照できます。
罪 ＝ {{0}}.005/0.05=0.1 ＝ 5 度 44 分
したがって、小型ナイフホルダーが 5 ° 44 ' に移動する限り、垂直彫刻ディスクを水平方向に移動することで、水平方向に深さ 0.005 mm の旋削工具をわずかに移動させることができます。小さなナイフホルダー 1 グリッド。
2. 逆回転加工技術の応用例3例
長期にわたる生産実践により、リバース切削技術を使用すると、特定の旋削プロセスで良好な結果が得られることが証明されました。 ここではいくつかの例を示します。
(1) 逆切りねじの材質はマルテンサイト系ステンレス鋼部品です。
ピッチ1.25mm、1.75mmの内外ねじワークを加工する場合、旋盤のねじのピッチがワークのピッチ分差し引かれるため、無尽蔵の値が得られます。 ナットハンドルを上げたり下げたりしてねじを加工する方法では、ねじが乱れることがよくあります。 一般的な旋盤には乱ねじ加工装置が搭載されておらず、乱ねじ加工装置を一組作るのは非常に手間がかかります。 なので、このようなピッチのねじを加工する場合は、一般的です。 高速バックルでは工具の後退が間に合わず、生産効率が低いため、低速正転方式を採用しています。 旋削加工では工具食い込みが発生しやすく、面粗さも劣ります。 特に1Crl3、2Crl3などのマルテンサイト系ステンレス鋼材の低速切削では、工具食い込み現象が顕著になります。 機械加工の実践で作成された「3 リバース」切削方法 (逆工具挿入、逆切削、逆工具方向を含む) は、良好な総合的な切削結果を達成できます。 この方法は高速でねじ切りを行うことができ、工具の移動方向は左から右へワークを抜け出します。 そのため、高速ねじ切り加工時に工具が後退できなくなるという問題がありません。 具体的な方法は以下の通りです。
おねじを回すときは、めねじ旋削工具と同様の工具を研磨します (図 1)。
車内でねじ切りをする場合は、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軽く締めてリバース始動時の回転速度を確保してください。
ねじ切り工具の位置を合わせ、開閉ナットを閉じ、正転と低速回転を開始して空の工具スロットに到達し、ねじ切り工具を適切な切り込み深さに挿入して逆転させます。 この時、バイトが左から右へ高速で移動し、この方法で数回切削する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) 逆ローリング
従来の正転右ローリング加工では、ワークとローリングカッターの間に鉄粉やゴミが入り込みやすく、ワークに過剰な力が加わり、パターンの乱れやパターンのつぶれ、ゴーストの発生が発生していました。
旋盤主軸を水平に回転させ、ローリングパターンを反転させる新しい操作方法を採用すると、後続の操作中に発生する不具合を効果的に防止し、総合的に良好な結果を得ることができます。
(3) 管用テーパ内ねじと外ねじの逆回転
さまざまな低精度要件や小バッチサイズの管用テーパー内ねじおよび外径ねじを旋削する場合、モデリング装置を必要とせずに、逆切削および逆工具取り付けという新しい操作方法を直接使用できます。 切削中、工具を手で水平方向に連続操作できます（管用テーパ外ねじを回す場合、工具が左から右に移動し、大径から小径まで工具の深さを容易に制御できます）。 その理由は、工具の切削プロセス中に予圧がかかるためです。
この新しいタイプの逆加工技術の旋削加工技術への適用範囲。 さまざまな具体的な状況に応じて柔軟に適用できるようになり、ますます普及しています。
3. 小さな穴をあけるための新しい操作方法とツールの革新
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、切削速度を上げることができず、被削材が耐熱合金であるため、0.6mm 未満の穴をあける場合ステンレス鋼は切削抵抗が高いです。 したがって、穴あけ中に機械伝達送りを使用すると、ドリルビットが破損しやすくなります。 以下は、簡単で効果的なツールと手動フィード方法です。
まず純正ドリルチャックをストレートハンドルフローティングタイプに改造します。 作業中は、小さな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できます。 ドリルビットの後部はストレートハンドルのスライドフィットなので、スリーブ内で自由に動きます。 小さな穴をあけるときは、ドリルチャックを手で優しく握って手動微小送りを実現し、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耐用年数を延ばします。 再構成された多目的ドリルチャックは、図3に示すように、小径の雌ねじタッピング、リーミング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、リミットピンをスリーブとストレートシャンクの間に挿入できます）。
4. 深穴加工時の振動対策
深穴加工では、口径が小さく、ボーリングツールホルダーが細いため、口径Φを回すと穴深さが1000mm程度になると振動が発生することが避けられません。 ツールホルダーの振動を防ぐには、穴径と全く同じサイズのサポートをツールホルダー本体に粘着テープなどで2本取り付けるのが最も簡単で効果的です。 切削加工時、粘着木版の位置決め・支持機能によりツールホルダーの振動が少なく、高品位な深穴部品の加工が可能です。
5.小型センタードリルの折損防止
旋削加工ではΦよりもドリルが小さいため、センター穴1.5mmの穴あけではセンタードリルが折れやすくなります。 破損を防ぐ簡単かつ効果的な方法は、心押し台をロックせずに心押し台の重量と工作機械の表面との間に生じる摩擦力で心穴を加工することです。 切削抵抗が大きすぎると心押し台が勝手に後退し、センタードリルを保護します。
6. O型ゴム金型の加工技術
O型ゴム型を回転させる際、雌型と雄型の位置がずれる現象がよく起こり、プレスされたO型ゴムリングの形状は図4のようになり、無駄が多くなります。
複数の実験の後、基本的に次の方法を適用して、技術要件を満たす「O」型の金型を製造できます。
(1) 楊型加工技術
① 各部の寸法と45度の傾斜を図に基づいて修正します。
② R 型メスを取り付け、小メスホルダーを 45 度に動かします。 ナイフの位置合わせ方法を図 5 に示します。
図に示すように、R ナイフが A の位置にあるとき、R ナイフは接触点 C で外円 D に接触します。大ドラグプレートを矢印 1 の方向に移動し、水平ナイフホルダー X を矢印の方向に移動します。矢印の方向 2. 次の式を使用して X を計算します。
X=(Dd)/2+(R-Rsin45度)
=(D-d)/2+(R-0.7071R)
=(D-d)/2+0.2929R
(i.e. 2X=D-d+0.2929) Φ).
次に、大ドラッグ プレートを矢印 3 の方向に移動して、R ブレードを 45 度の傾斜面に接触させます。ツールは中央の位置に配置されます (つまり、R ブレードは位置 B にあります)。
③小型ツールホルダモデルキャビティRを矢印4の方向に送り深さΦ/2で移動させます。
注意① RメスがBの位置の場合
OC=R、OD=Rsin45 度 =0.7071R
CD=OC OD=R-0.7071R=0.2929R、
② X寸法はブロックゲージ、R寸法は深さダイヤルゲージで管理できます。
(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）。
② 45度傾斜面と端面を研究し統合する。
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（雄型と雌型を加工する場合は 1 回移動）し、R ツールが図 6 の A ’の位置にあるとき、ツールを外円 D に接触させます。 （接点C）。 大きなドラッグ プレートを矢印 1 の方向に移動して、ツールを外側の円 D から遠ざけます。次に、水平ツール ホルダーを矢印 2 の方向に X 距離移動し、次の式を使用して X を計算します。
X=d+(Dd)/2+CD
=D+(D-d)/2+(R-0.7071R)
=D+(D-d)/2+0.2929R
(i.e. 2X=D+d+0.2929) Φ)
次に、大きなドラッグ プレートを矢印 3 の方向に R ツールが接触する 45 度の傾斜面まで移動します。ツールは現在中央位置 (つまり、図 6 の位置 B') にあります。
④小型ツールホルダモデルキャビティRを矢印4の方向に送り深さΦ/2で移動させます。
注: ① DC=R、OD=Rsin45 度 =0.7071R
CD=0.2929R、
② X寸法はブロックゲージ、R寸法は深さダイヤルゲージで管理できます。
7. 薄肉ワーク旋削時の振動防止
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衝撃吸収方法をいくつか示します。
(1) ステンレス製の中空細管ワークの外周を回転させると、穴に木くずを詰めてしっかりと塞ぐことができます。 同時に、ワークの両端に布接着木栓を挿入し、ツールホルダーの支持爪を布接着木質サポートメロンに交換することができます。 必要な円弧を修正した後、ステンレス鋼の中空細棒の旋削を実行できます。 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する場合、ワークの剛性が低く、ツールホルダーが細いため、切削加工中に深刻な共振現象が発生し、ワークを損傷しやすくなります。ツールとなり、廃棄物が発生します。 ワークの外周にゴムストリップ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吸収効果が得られます。
(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、耐熱合金の高い切削抵抗などの総合的な要因により、切削時の振動や変形が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挿入し、両端面をしっかりと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. ディスククランプツール
円盤状部品の形状は、二重の傾斜面を有する薄肉部品である。 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。 これを実現するには、簡単なクランプ ツールのセットを自分で作成します。 前工程で加工したワークの傾斜面を利用して位置決めし、外側の傾斜面のナットを使って円盤状の部品を締め付けるシンプルな工具が特徴です。 これを使用して、図 7 に示すように、端面、穴の開口部、および外側の傾斜面に円弧 R を実行できます。
9. 精密ボーリング大径生爪制限ツール
大径の精密ワークの旋削やクランプでは、隙間による3本の爪の動きを防ぐため、3本の爪の後方にワークと同径のバー材をあらかじめクランプしておく必要があります。生爪の穴を補修するためです。 当社の自作精密ボーリング大径ソフトクローリミットツールの特徴は（図8参照）、必要に応じて固定プレートにあるl部の3本のネジを調整して径サイズに対応することができ、様々なバー材を異なるバー材に置き換えることができます。直径。
10. シンプルかつ精密な追加生爪
旋削加工では、中・小型の精密ワークの加工に遭遇することがよくあります。 ワークの内外形が複雑で、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し、安定した精度を確保しています。ワークピースのさまざまな形状と位置の公差要件。 複数回のクランプ作業でもワークにダメージを与えたり、変形させたりすることがありません。 この精密な生爪は、必要に応じてアルミニウム合金の棒を使用して先端を回転させ、次にドリルで穴を開け、外周にベース穴を開け、M8 のタップを打つだけで簡単に製造できます。 両面をフライス加工した後、ワークピースを元の 3 爪チャックのハードジョーに取り付けることができます。 M8内径六角ネジで3つの爪に固定し、必要に応じて位置決め穴を正確に開け、アルミ製生爪でワークをクランプして切削加工を行うことができます。 図 9 に示すように、この成果の採用により、大きな経済的利益がもたらされます。
11. 追加の衝撃吸収ツール
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。 追加の衝撃吸収ツールの自作セットは、溝切り加工中の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)。
自作の追加緩衝ツールを角ナイフホルダーの適切な位置に取り付けてから作業してください。 次に、角型ツールホルダーに必要な溝入れバイトを取り付け、距離とスプリングの縮み量を調整して作業を進めます。 旋削工具がワークに切り込むと、追加の衝撃吸収ツールもワーク表面に押し付けられ、良好な衝撃吸収効果が得られます。
12.追加の可動トップキャップ
さまざまな形状の小軸を旋削して精密加工を行う場合、コンバーチブルトップチップでワークを保持して切削する必要があります。 ワーク端の形状が異なり、直径が小さいため、通常のライブチップには適さないため、生産実習では、通常のライブチップに取り付けて使用できる、さまざまな形状の追加のライブチップキャップを個人的に製作しました。 構造を図 11 に示します。
13. 難削材へのホーニング精密加工の応用
高温合金や焼入鋼などの精密旋削加工が困難な材料を加工する場合、ワークの表面粗さはRa0.20～0.05μmであることが必要です。 寸法精度も比較的高いです。 最終仕上げは通常、グラインダーで行われます。
簡易ホーニングツールとホーニングホイールのセットを自作し、旋盤での精密研削の代わりにホーニング加工を行うことで、高い経済効果を実現しました。
ホーニングホイール
ホーニングホイールの製造
①材料
接着剤: エポキシ樹脂 100 グラム
研磨剤: ダイヤモンド砂 (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) 250-300 グラム。 Ra0.80 μ M は No.80 を使用、Ra0.20 μ M は 120-150 を使用、Ra0.05 μ M はサイズ 200-300 を使用します。
硬化剤: 7-8 グラムのエチレンジアミン。
可塑剤: 10-15 グラムのフタル酸ジブチル。
金型材質: HT15-33 形状。
②注入方法
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、リン酸安息香酸ジブチルを加えてよくかき混ぜ、ダイヤモンド (または単結晶コランダム) を加えてよくかき混ぜ、{{ 3}}度に冷却し、30-38度まで冷却するのを待ち、エチレンジアミンを加えて素早く均一にかき混ぜ（2-5分）、型に注ぎ、40度の温度で24時間保持します。型を始める前に。
③ ワークに研削効果を発生させる線速度 V=V1COS（V はワークの相対速度、つまりホーニングホイールの縦送りがない状態での研削速度）。 ホーニング中、ワーク軸は回転に加えて送り速度 S で複雑な動きをします。
V1=80-120m/分
T{{0}.05~0.10mm
マージン<0.1mm
④冷却：灯油70％と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の修正（プレホーニング）を行います。
ホーニングツールの構造を図13に示します。
14. クイックロードおよびアンロードスピンドル
旋削加工では、外周円や逆ガイドコーン角の精密旋削のために、さまざまなタイプのベアリング キットがよく使用されます。 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、工具交換支援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シングルツールマルチブレード（硬質合金）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スピンドルを作成するには、スピンドルの後部に 0.02mm のわずかなテーパーを使用するのが原則です。 ベアリングを組み立てた後、各部品は摩擦によってスピンドルに締め付けられ、単刃多刃旋削工具が使用されます。 外周円を回転させた後、図14のように15度のテーパ角で面取りし、ハンドルでワークを素早く上手に引き抜きます。
15. 焼き入れ鋼部品の旋削加工
(1) 焼入れ鋼部品の旋削加工の代表例の一つ
① ハイス鋼 W18Cr4V 焼入伸線

①高速度鋼W18Cr4V焼入れ硬化ブローチの再構築・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 焼き入れ金具および溶射部品の旋削加工
④ 焼き入れ金具の滑らかなプラグゲージの回転
⑤ ハイス刃物改造ねじ加圧タップ
上記の製造で遭遇する焼入れハードウェアおよびさまざまな加工が難しい材料部品については、適切な工具材料、切削量、工具の幾何学的角度、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得ることができます。 角口ブローチが破断した後に再生し、再度角口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。 硬質合金 YM052 およびその他の刃先を使用して、元のブローチ破壊の根元で負の前角 r になるまで研削します。=- 6 度 ~-8 度、刃先はオイルストーンで慎重に研削できます。旋削前、切削速度 V=10-15m/min。 外周を回転させた後、空いた工具溝を削り、最後にねじを回転させます（粗旋盤と微旋盤に分かれます）。 粗旋削の後、外ねじを仕上げる前に、新しい刃先から工具を研削および研磨する必要があります。 次に、プルロッドを接続する内ネジを準備し、接続後に調整します。 壊れてスクラップになった角口ブローチを回転させて修復し、新品同様の古さを残しました。
(2) 旋削焼入金物の工具材質の選定
① YM052、YM053、YT05 などの新しいグレードの超硬合金ブレードの切断速度は一般に 18m/min 未満で、ワークピースの表面粗さは Ra1.6-0.80 μ M に達することがあります。
② 立方晶窒化ホウ素切削工具 FD は、切削速度 100m/min まで、表面粗さ Ra0.80-0.20 μ M で、さまざまな焼き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が生産する複合立方晶窒化ホウ素切削工具 DCS F も同様の性能を持っています。 超硬合金よりも加工効果が優れています（ただし、強度は超硬合金に劣り、侵入深さは浅く、価格は超硬合金より高価です。また、使用方法を誤るとカッティングヘッドが破損する可能性があります）。傷つきやすい）。
⑨ セラミック切削工具は切削速度が 40-60m/min で、強度が劣ります。
上記の種類の切削工具は、焼入れ部品の旋削加工においてそれぞれ特徴があり、材質の違いや旋削時の硬さなどの条件に応じて選定する必要があります。
(3) 材質や工具特性の異なる焼入れ鋼部品の種類の選定
異なる材料で作られた焼き入れ鋼部品は、同じ硬度でも工具の性能に対するまったく異なる要件を持ち、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％を超える工具鋼および金型鋼（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%の工具鋼および金型鋼を指します。
③ 炭素鋼：T8、T10、15#鋼や20#鋼の浸炭鋼などの各種炭素工具鋼および浸炭鋼が含まれます。
炭素鋼の場合、焼き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、硬度範囲は HV800-1000 であり、超硬合金の WC や TiC、セラミック切削工具の A12D3 の硬度よりもはるかに低くなります。 。 さらに、合金元素を含まないマルテンサイトよりも熱硬化性が低く、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中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など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質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熱硬化は約 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、その差は顕著です。 焼入れ鋼部品を旋削加工する前に、その部品がどのタイプに属するかを分析し、その特性を把握し、適切な工具材質、切削量、工具幾何学角度を選択することで、被削性を向上させることができます。 焼入れ鋼部品の旋削加工を無事完了しました。