CNC (コンピューター数値制御) マシンを使用して、非常に高い精度で旋削部品を作成します。機械は、材料をカットして成形する方法を指示する一連の指示に従うようにプログラムされています。このプロセスにより、各部品がその前の部品とまったく同じになることが保証されます。これは、精密工学アプリケーションに不可欠です。
CNC旋削では、加工物が切削工具の周りを回転して精密部品を作成します。CNC 旋削部品は、自動車から航空宇宙まで、さまざまな業界で使用できます。多くの場合、他の製造方法では作成できない小さすぎる、または繊細なコンポーネントを作成するために使用されます。高い精度と再現性により、CNC 旋削部品は、失敗が許されない重要なアプリケーションでよく使用されます。
これらの部品に関して言えば、設計上の考慮事項は完成品の成功にとって重要です。この記事では、CNC 旋削部品の設計に関する最も重要な 5 つの考慮事項について説明します。
1) 材料の選択
CNC 旋削部品に使用する材料は、全体の設計に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、アルミニウムや真鍮などの金属は柔らかく延性があり、機械加工が容易です。ただし、スチールやチタンなどの硬い素材よりも強度と耐久性が劣る傾向があります。可能な限り最良の選択を行うには、CNC 旋削プロセスの特定の機能だけでなく、部品の用途と必要な特性を考慮することが重要です。
CNC 加工材料は、機械加工の力に耐えるだけの十分な強度が必要ですが、耐熱性と耐摩耗性も必要です。さらに、材料は、機械加工プロセス中に使用されるクーラントおよび潤滑剤と互換性がある必要があります。適切な材料を選択しないと、部品の故障、費用のかかる修理、さらには怪我につながる可能性があります。
2) 公差
どのような CNC 旋盤部品の設計においても、特定の隠れたリスクが原因で部品が許容範囲外になることがあります。これらのリスクの理由は多種多様ですが、多くの場合、部品自体の設計にまでさかのぼることができます。トラブル発生のリスクを最小限に抑えるためには、設計者が加工公差の問題を十分に考慮して設計することが不可欠です。
寸法がきつすぎると、目的の結果が得られない場合があります。寸法が緩すぎると、パーツのフィット感と機能が損なわれる可能性があります。結果として、これら 2 つの両極端の間でバランスを取ることが不可欠です。これを行う最善の方法は、アプリケーションに適した公差を使用することです。たとえば、精密部品には公差が狭いことがよくありますが、公差が緩いほど寛容であり、コストの削減に役立ちます。
3) 表面仕上げ
CNC 旋削部品の設計を検討する場合、表面仕上げは考慮すべき重要な要素です。希望する表面仕上げを達成することは困難な場合があり、材料やツールの選択を誤ると、結果が不十分になる可能性があります。表面仕上げの悪い部品は、摩擦の増加、過度の摩耗、美的魅力の低下など、多くの問題に悩まされる可能性があります。
逆に、高品質の表面仕上げを持つパーツは、よりスムーズかつ効率的に動作し、より魅力的に見えます。CNC 旋削部品の表面仕上げを選択する場合、アプリケーションの要件を考慮することが重要です。たとえば、目に見えない内部コンポーネントには粗い仕上げが許容される場合がありますが、目に見える外部コンポーネントにはより滑らかな仕上げが必要な場合があります。
4) ねじ切り・溝入れ
精密な CNC 旋削部品を設計する場合、ねじ切りと溝切りのプロセスを考慮することが重要です。ねじ切りは、2 つのピースをかみ合わせて固定する方法を提供し、溝切りは 2 つのサーフェス間のスムーズな移行を可能にします。これらの 2 つの機能を組み合わせて使用すると、より高い負荷に耐えることができる、より耐久性のあるジョイントを作成するのに役立ちます。
さらに、これらの機能を使用して、ジョイントを隠したり、興味深いパターンを作成したりして、パーツの美的魅力を向上させることもできます。その結果、これらの機能を部品設計に組み込むことで、製品の安全性、耐久性、および性能を向上させることができます。
5) 肉厚
肉厚は、CNC 旋削部品を設計する際に考慮すべきもう 1 つの要因です。肉厚が薄すぎると、パーツが弱くなり、破損しやすくなる場合があります。ただし、肉厚が厚すぎると、パーツが過重になり、取り扱いが困難になる場合があります。
CNC 旋削部品の理想的な肉厚は、使用する材料と完成品に必要な強度によって異なります。ただし、一般的には、強度と耐久性を維持しながら、壁をできるだけ薄く保つことをお勧めします。エンジニアは、肉厚に細心の注意を払うことで、部品の強度と費用対効果の両方を確保できます。
投稿時間: Dec-29-2022