CNC旋盤加工

簡単な説明：

CNC 旋削加工は、切削工具 (通常は非回転工具ビット) が、ワークピースの回転中にほぼ直線的に移動することでらせん状のツールパスを描く加工プロセスです。

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CNC旋削の紹介

通常、「旋削」という用語は、この切削動作による外面の生成を指しますが、これと同じ不可欠な切削動作を内面 (何らかの穴) に適用する場合は「ボーリング」と呼ばれます。したがって、「旋削とボーリング」という表現は、旋盤加工として知られるより大きなプロセス群を分類するものです。旋削工具を使用するかボーリング工具を使用するかにかかわらず、ワークピース上の面を切削することは「フェーシング」と呼ばれ、サブセットとしてどちらかのカテゴリに分類される場合があります。

旋削加工は、オペレーターによる継続的な監視が頻繁に必要な従来の旋盤を使用して手動で行うことも、その必要のない自動旋盤を使用して行うこともできます。現在、このような自動化の最も一般的なタイプは、CNC として知られるコンピューター数値制御です。(CNC は旋削以外のさまざまな種類の加工でも一般的に使用されます。)

旋削加工では、工作物 (木材、金属、プラスチック、石などの比較的硬い材料) を回転させ、切削工具を 1、2、または 3 つの動作軸に沿って移動させて、正確な直径と深さを生成します。旋削は円筒の外側または内側で行うことができ (ボーリングとも呼ばれます)、さまざまな形状の管状コンポーネントを製造します。今では非常にまれですが、初期の旋盤は複雑な幾何学的図形、さらには正多面体を作成するために使用することもできました。ただし、CNC の出現以来、この目的で非コンピュータ化されたツールパス制御を使用することは珍しくなりました。

旋削加工は通常、最も古い工作機械と考えられている旋盤で行われ、直線旋削、テーパ旋削、倣い加工、外径溝入れなどのさまざまな種類があります。このようなタイプの旋削加工では、直線、円錐、曲面、溝付きのワークピースなど、さまざまな形状の材料を製造できます。一般に、旋削加工には単純な一点切削工具が使用されます。被削材の各グループには、長年にわたって開発された最適な工具角度のセットがあります。

旋削加工で発生する金属くずは、チップ (北米) またはスワーフ (英国) として知られています。一部の地域では、それらはターンとして知られている場合があります。

ツールの移動軸は文字通り直線である場合もあれば、一連の曲線や角度に沿っている場合もありますが、本質的には直線です (非数学的な意味で)。

旋削加工の対象となるコンポーネントは、「旋削部品」または「機械加工コンポーネント」と呼ばれます。旋削加工は手動または CNC で操作できる旋盤で実行されます。

旋削加工のための CNC 旋削加工には次のものが含まれます。

旋回
一般的な旋削加工では、一点切削工具を回転軸と平行に動かしながら部品を回転させます。旋削加工は、部品の外面だけでなく内面にも行うことができます (ボーリングと呼ばれるプロセス)。出発材料は通常、鋳造、鍛造、押出、絞りなどの他のプロセスによって生成されたワークピースです。

テーパ旋削加工
テーパー旋削加工により、一方の端から他方の端に向かって直径が徐々に小さくなる円筒形状が得られます。これは、a) 複合スライドから b) テーパー旋削アタッチメントから c) 油圧コピーアタッチメントを使用して d) CNC 旋盤を使用して e) 成形ツールを使用して f) 心押し台のオフセットによって達成できます - この方法は浅い場合に適しています先細り。

球状生成
球面生成は、固定回転軸を中心にフォームを回転させることで球面の仕上げ面を生成します。方法としては、a) 油圧コピーアタッチメントを使用する b) CNC (コンピュータ数値制御) 旋盤 c) 成形ツールを使用する (大まかですぐに使える方法) d) ベッドジグを使用する (説明するには図面が必要) が含まれます。

ハードターニング
ハードターニングは、ロックウェル C 硬度が 45 を超える材料に対して行われる旋削加工の一種です。通常、ワークピースを熱処理した後に実行されます。
このプロセスは、従来の研削作業を代替または制限することを目的としています。ハードターニングは、純粋に削り取りの目的で使用される場合、荒研削と有利に競合します。ただし、形状や寸法が重要な仕上げに適用する場合は、研削の方が優れています。研削加工により真円度や円筒度の寸法精度が向上します。また、Rz=0.3～0.8zの研磨面仕上げはハードターニングだけでは実現できません。ハードターニングは、0.5 ～ 12 マイクロメートルの真円度精度および/または Rz 0.8 ～ 7.0 マイクロメートルの表面粗さを必要とする部品に適しています。歯車、噴射ポンプ部品、油圧部品などに使用されます。

対面
旋削加工におけるフェーシングでは、回転するワークの回転軸に対して直角に切削工具を移動させます。これは、縦送り（回転）とは別に、クロススライドが取り付けられている場合には、その操作によって実行できます。これは、ワークピースの製造において実行される最初の操作であることが多く、最後の操作であることが多いため、「終了する」という表現が生まれます。

別れ
このプロセスは突切りまたはカットオフとも呼ばれ、完成したコンポーネントまたは部分的に完成したコンポーネントを親ストックから取り外す深い溝を作成するために使用されます。

溝入れ加工
溝入れは、完成した/部分的に完成したコンポーネントをストックから切り離すのではなく、溝を特定の深さに切り込む点を除けば、分割に似ています。溝入れは、部品の表面だけでなく、内面や外面にも実行できます (面溝入れまたはトレパニング)。

非特定の操作には次のようなものがあります。
つまらない
ドリリング、成形などによって作成された既存の穴の拡大または平滑化、つまり内部円筒形状の加工（生成） a) チャックまたはフェースプレートを介してワークピースをスピンドルに取り付けることによる b) ワークピースをクロススライドに取り付け、切削工具をその中に配置することによるチャック。この作業は、フェースプレートに取り付けるのが面倒な鋳物に適しています。長いベッド旋盤では、大きなワークピースをベッド上の固定具にボルトで固定し、ワークピースの 2 つのラグの間にシャフトを通し、これらのラグを適切なサイズに穴開けすることができます。用途は限られていますが、熟練した旋削工/機械工が使用できるものです。

掘削
ワーク内部の材料を除去するために使用されます。このプロセスでは、旋盤のテールストックまたはツールタレットに固定された標準的なドリルビットを使用します。この加工は別途入手可能なボール盤で行うことができます。

ローレット加工
特殊な目的のローレット工具を使用して、ハンドグリップとして使用したり、視覚的な強化として使用したりするために、部品の表面に鋸歯状のパターンを切り込むこと。

リーミング
すでに開けられた穴から少量の金属を除去するサイジング操作。非常に正確な直径の内部穴を作るために行われます。たとえば、6 mm の穴は 5.98 mm のドリルビットで開けてから、正確な寸法にリーマ加工されます。

ねじ切り
標準ねじと非標準ねじの両方を、適切な切削工具を使用して旋盤で回転させることができます。(通常は 60 または 55 ° のノーズ角を持ちます) 外側または穴内で (タッピング操作はワークピースの内側または外側にねじ山を作るプロセスです。一般に 1 点ねじ切りと呼ばれます。)

ねじ付きナットと穴のタッピング a) ハンドタップと心押し台センターを使用する b) タップの破損のリスクを軽減するために、スリッピングクラッチを備えたタッピング装置を使用する。

ねじ切り加工には、a) シングルポイントツールを使用したあらゆるタイプの雄ねじおよび雌ねじの形状、テーパねじ、二条ねじ、多条ねじ、ウォームホイール減速ボックスで使用されるウォーム、一条ねじまたは多条ねじの親ねじが含まれます。b) 最大直径 2 インチのねじ山を備えた 4 つの成形ツールが取り付けられたねじ切りボックスを使用しますが、これより大きなボックスを見つけることも可能です。

多角形旋削加工
原材料の回転を妨げずに非円形形状を加工します。