機械加工性とは

機械加工性は、材料の機械加工の相対的な容易さを表す材料特性です。金属に最もよく使用されますが、機械加工可能なあらゆる材料に適用されます。

平均以上の被削性を持つ材料は、機械加工中にいくつかの重要な利点を示します。

工具の摩耗を減らし、工具の寿命を延ばし、運用コストを削減します。
より高い切削速度に対応することで、より高速な加工を実現します。
堆積物が少なくスムーズな切削で、より高品質な表面仕上げが得られます。
適切な切削力を維持しながら消費電力を削減します。
反対に、機械加工性の低い材料は逆の性質を示します。それらは、機器や工具の負担が大きく、機械加工に時間がかかり、優れた表面仕上げ品質を達成するために余分な労力を必要とします。これはすべて、機械加工性の低い材料は、機械加工性の高い材料よりも加工コストが高くなることを意味します。

特定の材料の硬度、引張強度、熱特性など、さまざまな物理的特性が機械加工性に影響を与えます。これらの他の値を知ることは、機械工や材料エンジニアが材料のおおよその機械加工性を予測するのに役立ちますが、確実に知る唯一の方法は、機械加工性テストを行うことです。

1.被削性を向上させることはできますか?

金属の「機械加工性」は、ワークピースの変更と機械加工プロセスの変更の両方によって影響を受けます。機械加工性が設計の障害になる場合、最初の質問の 1 つは、「別の材料を使用できないか」ということです。たとえそれが、まったく別の金属に切り替えるのではなく、より機械加工可能な合金を選択することを意味するとしても.

しかし、金属合金を変更できない場合でも、選択肢はあります。製造工程の早い段階で金属に加工硬化と特定の熱処理を施すと、加工がはるかに難しくなる可能性があります。可能な限り加工後に硬化を起こす加工方法や処理を行ってください。これが不可能な場合は、機械加工の前にワークピースをアニーリングして、内部応力を緩和し、金属を柔らかくすることを検討できます。

被削材以外にも、使用する加工方法、クーラントの適用、ツーリング、切削パスなど、加工効率に影響を与える多くの要因があります。ワイヤー放電加工機など、機械工場のさまざまなタイプの機器を活用することで、製造時間を短縮できる場合があります。異なる設計の工具または異なる材料で作られた工具を使用すると、工具寿命を延ばしながら高速に対応できます。

ワークを変更せずに加工効率を向上させるには、ケースバイケースで行うのが最善です。たとえば、熱可塑性樹脂は柔らかいですが、その特性により、溶融して金型に結合することなく機械加工することは困難です。機械加工性の高い材料を使用することも 1 つのオプションですが、特殊なクーラントを使用して温度を制御し、加工パラメータを調整することも同様に効果的です。

2.難削部品の効率的な加工

機械加工性は、あらゆる材料から部品を製造する時間とコストの重要な指標です。被削性が高いワークピースは製造が容易ですが、被削性が低い材料を効率的に処理するには、より多くの時間と専門知識が必要です。いずれの場合も、一流の機械工場は、特定の材料や部品の設計を反映するようにアプローチを調整することで、品質を維持しながらスループットを向上させることができます。

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