部品の機械加工時の変形を低減する対策は包括的なプロセスであり、材質、加工方法、治具設計、切削パラメータなど、複数の側面を総合的に考慮する必要があります。以下はいくつかの具体的な対策です。
一、鋳造品製造工程の最適化
内部応力の低減：鋳造品は製造過程で内部応力が発生し、これらの内部応力が後続の加工で部品の変形を引き起こす可能性があります。自然時効、人工時効、振動処理などの方法を通じて、鋳造品の内部応力を部分的に除去することができ、それにより加工過程での変形を減らすことができます。
二、切削技術の改善
切削技術の改善も無視できません。高速切削技術は、工作機械の回転数と送り量を増やすと同時に、切り込み深さを減らすことで、切削力と切削熱を低減し、その結果、部品の変形を減らします。また、刃物の適切な選択も重要です。刃物の材質や幾何学的パラメータは切削力と切削熱に大きな影響を与えます。前角が大きく、後角が適切で、螺旋角が大きい刃物を選ぶことで、切削変形と切削力を減らすことができます。さらに、ミリングカッターの刃数を減らし、切り屑排出スペースを拡大することも、切削変形の低減に役立ちます。
三、締付け方法と締付け力の適切な選択
治具設計：治具の設計と選択は、部品の加工変形に大きな影響を与えます。適切な治具設計により、加工中の部品の安定性を保証し、締付け力による部品の変形の影響を減らすことができます。剛性の低い薄肉部品の場合、軸方向端面締め付けの方法や真空チャックなどの治具を使用して、均一に分布する締付け力を得ることができます。
締付け力の制御：ワークピースが緩まない前提で、締付け力はなるべく小さくする必要があります。締付け力が大きすぎると部品が変形します。また、締付け力の作用点はできるだけ支持面上にあり、ワークピースの剛性の良い方向に作用するようにすべきです。
四、加工順序と切削条件の適切な配置
加工順序：適切な加工順序により、部品の内部応力を減らし、変形のリスクを下げることができます。例えば、粗加工を先に行い、その後仕上げ加工を行うことで、切削力と切削熱が部品に与える影響を減らすことができます。加工余りの大きな部品の場合、対称加工を行うことが望ましく、これにより熱集中による変形を避けることができます。
切削条件：切削過程では、切削条件を変更することで切削力と切削熱を減らすことができます。CNC 加工では、切り込み深さを減らし、送り量を増やし、工作機械の回転数を上げることでこの目標を達成することができます。
五、リアルタイム監視と調整
加工過程の監視：加工中にリアルタイム監視を行い、変形を迅速に発見して修正します。切削力や切削温度などのパラメータを監視することで、部品が変形しているかどうかを判断し、対応する措置を講じて調整することができます。
六、その他の対策
ワークピースの装着方法の改善：薄肉ワークピースなど剛性の低い部品の場合、充填法などの方法を用いて、プロセスの剛性を高め、装着と切削過程での変形を減らすことができます。
表面処理：陽極酸化などの表面処理プロセスを通じて、部品の表面特性をさらに改善または変更し、部品の剛性と耐変形能力を高めることができます。
