高品質な製品を生産するためには、当社のノウハウが鍵となります。今日、エンジニアは部品の加工精度を向上させる方法についていくつかの情報を共有したいと思います。
- 工作機械を最適化する
- 工作機械校正：定期的に工作機械を校正して、その精度を確保します。これには、軸(X、Y、Z)の直線度、軸間の垂直度、スピンドルの回転精度など、機械の幾何学的精度をチェックおよび調整することが含まれます。例えば、レーザー干渉計を使用して軸の直線変位誤差を測定し補正することで、加工精度を大幅に向上させることができます。
- 工作機械部品をアップグレードする：工作機械の主要コンポーネントを交換またはアップグレードします。高精度ボールネジは、軸の位置決め精度を向上させることができます。低摩擦・高剛性の高品質のリニアガイドを使用することで、振動を低減し、移動の滑らかさを向上させることができます。また、回転精度の高い高精度スピンドルは、加工部品の丸みと円筒度に直接影響を与える可能性があります。
- 適切な切削工具を選択する
- 工具幾何学：正しいジオメトリの切削工具を選択します。すくい角度、クリアランス角度、切れ刃半径が重要な役割を果たします。適切なすくい角度により切削力を低減でき、適切なクリアランス角度により工具がワークに擦れてしまうことを防止できる。例えば、硬質材料を加工する場合、工具の強度と良好な切屑除去能力を確保するために、より小さなすくい角度とより大きなクリアランス角度が必要になる場合があります。
- 工具材料：ワーク材料と加工要件に応じて工具材料を選択します。炭化物工具は、高い硬度と耐摩耗性を備えており、幅広い材料の加工に適しています。鋼、多結晶立方窒化ホウ素(PCBN)またはセラミック工具の高速加工用には、優れた耐熱性と耐摩耗性により、より良い切削性能と精度を提供できます。
- 工具摩耗の監視と交換工具摩耗監視システムを実装します。これは、工具摩耗の直接測定(工具顕微鏡を使用して切れ刃の摩耗を測定するなど)または切削力、消費電力、振動の監視などの間接的な方法によって行うことができます。機械加工精度を維持するためには、摩耗した工具をタイムリーに交換することが不可欠です。
- 加工工程を改善する
- 切断パラメータ最適化：最適な切断速度、送り速度、切断深さを決定します。これらのパラメータは、加工精度、表面粗さ、および工具寿命に影響します。例えば、精密フライス加工では、送り速度が低く、切削速度が適切であると、表面仕上げと寸法精度が向上することができる。高度な加工シミュレーションソフトウェアを使用すると、実際の加工前にこれらのパラメータを予測および最適化するのに役立ちます。
- 作業保持・固定：ワークがしっかりと正確にクランプされていることを確認してください。一貫したクランプ力とワークピースの正確な位置決めを提供できる精密な固定具を使用します。例えば、高精度ジョーを備えた精密バイズやゼロポイントクランプシステムにより、加工時のワーク変位による誤差を低減できます。
- 多軸加工：適宜多軸加工技術を利用します。4軸または5軸マシニングセンターは、複雑な形状の部品を1つのセットアップでより正確に機械加工でき、従来の3軸加工で複数のセットアップによる累積誤差を低減できます。これは、曲面や異なる角度の穴を持つ部品に特に便利です。
- 品質管理と検査
- 工程中検査加工中に検査を行う。工作機械の制御システムと統合されたタッチプローブシステムなどの機械上の測定システムを使用します。これらのプローブは、加工中の部品の寸法を測定し、偏差が検出された場合はリアルタイムで調整することができます。例えば、旋回工程では、プローブはワークの直径を測定し、切削工具の位置を調整して寸法誤差を修正することができます。
- 加工後検査加工後は座標測定機（CMMs）、マイクロメータ、表面粗さ試験機などの精密測定器を使用して包括的な検査を行う。CMMsは、3次元空間内の部品の幾何学的寸法と公差を正確に測定できます。検査結果を分析してエラーの原因を特定し、今後の加工作業に向けて是正措置を講じます。
