機械加工により、部品を必要に応じて機能させることができ、ほとんどの用途で要求される厳しい公差によって高レベルの精度が得られます。. これらのコンポーネントは、大きな負荷をサポートし、不利な状況でも動作できるように設計されています。. また, 部品をさまざまな材料から製造できるため、機械加工は柔軟です; したがって, 新しいツールを必要とせず、低コストかつ高速で大量の製造が可能.
機械加工部品とは: 簡単な概要
機械加工部品は、旋盤などの工具を使用してワークピースから製造される精密な部品です。, フライス盤, またはコンピュータ数値制御機械. これらの部品は通常、金属またはプラスチックでできています, 材料を必要なサイズと形状に切断して形成します. 機械加工は、オペレータによる手作業で行うことも、コンピュータ数値制御技術を使用して精度を高めることもできます。. 場合によっては、部品が鋳造や成形によって事前に作成される場合もあります。. このプロセスは、さまざまな分野向けに高品質で長持ちする部品を生産するという点で有益です。.
機械加工コンポーネントを作成するための CNC 機械加工プロセス
CNC 加工方法は、さまざまな機械部品や要素に形状を与えるために不可欠です, それぞれが特定の用途向けに設計されています. 歯車などの精密部品を製造する主な工程は以下のとおりです。, シャフト, そしてエンジン部品.
フライス加工
フライス加工 ワークピースから材料を取り除き、歯車などの機械要素を製造します, 括弧, およびハウジング. 回転切削工具の助けを借りて, 平らな面を形作る, 溝, または正確な部品に必要な複雑なプロファイル.
旋回
旋回 シャフトなどの円筒製品の製造に使用されます。, ボルト, そしてネジ部分. ワークを回転させる場合, 機械工はワークピースの外周にねじなどの形状を簡単に作成できます。, そして細かい輪郭.
掘削
ドリリングとは、エンジンブロックなどの部品に穴を開ける作業です。, ケーシング, フランジなど. これは、ネジ用の適切なサイズの穴を作成するための重要なステップです。, ボルト, または機械のさまざまな部分の流体通路.
ブローチ加工
ブローチ加工により、キー溝などの複雑な内部フィーチャーが作成されます。, スプライン, またはプーリーなどの部品の溝, 歯車, またはブッシュ. 製品の内部特性に合わせた高精度な技術です。.
研削
の 研削 ベアリングなどの機械部品の外面を研いで磨きます。, シャフト, ピストンなど. このプロセスでは砥石車を使用するため、高精度と滑らかな表面が保証されます。.
放電加工 (放電加工)
放電加工 タービンブレードなどの部品に硬質材料を成形するために利用されます。, 射出成形金型, 複雑なエンジン部品. 放電はシャープかつ正確で、複雑なパターンに最適です。.
レーザー切断
レーザー切断は、金属箱などの金属部品に最適です。, クリップ, およびその他の薄い板金部品. 精度が高いため、, 金属やプラスチックなどの材料に繊細な切断を行うために使用されます。.
超音波加工
超音波加工はセラミックスやガラスなどの硬質材料の部品の製造に最適です。, 特に回路基板やセンサーの製造に使用されます. この方法は非常に正確であり、材料をまったく傷つけません。.
機械加工品のメリット
部品を機械加工することによる一般的な利点をいくつか紹介します。:
1. MOQなし
製造会社は市場の要件に応じて大量または少量を製造できます. 成形品の場合は金型が高価ですが、機械加工品の場合, 部品は少量でも、単一サンプルでも生産できます。.
2. プロトタイピング
機械加工を使用する最大の利点は、エンジニアがテスト用の部品を作成できるラピッド プロトタイピングを実行できることです。. これにより、短期間かつ安価に複数の設計を行うことができます。. さらに, これにより、製造会社は多くの設計を作成し、使用する最適な設計を選択して製造コストを削減することが可能になります。.
3. 設計の柔軟性
機械加工は他の加工に比べて設計の自由度が非常に高いのが特徴です。. CNC マシンは、非常に詳細な形状を作成することもできます, 厚い部分, 壁が薄いために成形や 3D プリントが使用できない強力な構造, 制限された形状.
4. 高精度
機械加工された部品/コンポーネントは、精度が高いこと、または非常に厳しい公差を達成できるという事実によって定義されます。. この精度により、すべての部品が標準サイズであり、適切に適合することが保証されるため、航空業界や医療機器の製造など、精度が要求される業界に非常に適しています。.
5. 短いリードタイム
成型品との比較, 機械加工部品をより高速に製造できる. 大規模なツールが比較的必要ないため. CNC は従来の製造に比べて効率が高く、サイクルタイムがはるかに短いため、時間に制約のあるプロジェクトや迅速な製品プロトタイピングに最適です。.
6. 変更の容易さ
グラフィックスは、オブジェクトが作成されるまでコンピューター支援デザインで非常に簡単に変更できます。. この柔軟性により、R 中にツールを変更できます。 & D, 他の製造技術の場合のように、ツールを変更するために多額の費用を費やすことなく、プロトタイプ段階での作業を行うことができます。.
7. 強度と耐久性
機械加工プロセスで作られた製品は、通常、3D プリンティングや成形で作られた製品よりも柔軟性が劣ります。. 機械加工されたコンポーネントは固体材料から作られているため、強度の点で優れた機械的特性を備えています。. それで, 強度と耐久性が求められる場所での使用に最適であると考えられています。.
8. 高品質な表面仕上げ
機械加工部品は最高の表面仕上げも特徴であり、機械加工プロセス後のさらなる仕上げはほとんど必要ありません。. 成形品と比較して、多少の欠陥は残る可能性があります, 3D 印刷ではレイヤーの線が目立つ場合があります, 機械加工により正確な研磨面が得られます, 研磨などのさらなる仕上げは必要ない場合があります.
機械加工部品の設計原則
機械加工用の部品を設計する際には、いくつかの簡単なルールを適用する必要があります。. デザインを効果的に維持する方が常に効果的です, 実行可能な, 最高の結果とパフォーマンスを生み出すために機能します. ここ, 考慮すべき重要なガイドラインがいくつかあります:
肉厚
設計の失敗につながる可能性があるため、壁が薄い部品を設計しないでください。. 壁の厚さが減少すると、部品の強度も低下します. 薄い壁が必要な場合は、射出成形を使用することをお勧めします。.
アンダーカット
アンダーカットは機械加工が難しく、その目的のために使用する特定の工具が必要な形状です。. アンダーカットをより速く行うには、アンダーカットをシンプルにし、標準のツール サイズを使用する必要があります。. これは3mmから40mmの範囲で可能です.
空洞, 穴, とスレッド
キャビティはキャビティの幅の 4 倍を超えてはなりません. 穴もこの規則に準拠し、標準サイズのドリルビットを使用する必要があります。. 簡単に締められるように、ねじ山の深さは直径の 3 倍を超えないようにする必要があります。.
サイズとスケール
機械加工部品は、対象となる特定の機械の動作範囲内に配置する必要があります. フライス加工された部品は次の値を超えてはなりません 400 × 350 × 150 サイズは mm ですが、旋削部品は Ø500 mm x を超えてはなりません 1000 んん.
突出した特徴
突き出た部分を短くする. 工具の精度に影響を与える振動を減らすために、高さは幅の 4 倍を超えてはなりません。.
機械加工部品の種類
機械加工プロセスは、特定の用途向けの部品を製造するために使用されます. 以下は最も典型的なタイプの機械加工部品の一部です。, そしてそれらの典型的な用途は次のとおりです:
シャフトとアクスル
シャフトと車軸は、さまざまな機械の動きと動力を伝達するために重要です。. このような部品は精密な機械加工によって適切に製造される必要があります, これらの部品は自動車やその他の産業機器内での自由な動きを可能にするために高精度で製造されています。.
ファスナー
その他、各部品の接合を目的としたネジやボルトも使用されます。. ぴったりフィットするように正確に機械加工されているため、エレクトロニクス分野での応用が可能です。, および半導体アプリケーション.
コネクタとカップリング
カップリングとクランプは機械のさまざまな部品を固定および結合し、スライド運動を可能にします。. 機械加工により、これらのコンポーネントが適切に機能するように、必要な寸法に作られることが保証されます。, そして適切な場所に配置されました.
バルブコンポーネント
バルブコンポーネントは、機器内の流体/ガスの動きを調整するために使用されます。. これらは機械加工部品であり、適切にフィットし、流れが適切に調整されるように適切にカットされています。.
ポンプコンポーネント
ポンプのコンポーネントは、流体の移動において何らかの形で非常に重要です. さまざまな規格に合わせて機械加工されているため、必要なタスクを効果的に実行でき、どのような用途でも長持ちします。.
機械加工部品の用途
機械加工部品は、機械加工による精度と複雑で高度な部品によりあらゆる産業で使用されています。. 使用方法は次のとおりです:
1. 航空宇宙部門
機械加工コンポーネントは、航空宇宙工学のエンジン製造に広く応用されています。, 構造物, コンポーネント, 航空機やスペースシャトルで利用されるシステム. これらのシステムの安全性とパフォーマンスは過酷な環境では非常に重要であるため、.
2. 自動車部門
自動車業界では, 機械加工プロセスの使用が必要になる可能性のあるいくつかのサブプロセスには、エンジンの作成が含まれます, 伝染 ; 感染, そしてブレーキシステム. これらのコンポーネントは精密である必要があるため、車両の信頼性と効率にとって非常に重要です。.
3. 医療分野
医療業界、特にインプラントの製造において、機械加工は重要な役割を果たしています。, 手術器具, 医療分野に関連する部品や機器. これらの部品は非常に精密であり、一定の許容レベルまで生体適合性がある必要があります。.
4. エレクトロニクス産業
機械加工部品の一部にはコネクタが含まれています, 内蔵回路基板, およびデバイスのケースなど. これらの部分では, 電子アセンブリで期待どおりに機能することを保証するための精度が達成されます。.
5. 産業機器
歯車など産業機械に使用される部品の製造には機械加工が欠かせません。, ベアリング, とシャフト. これらすべてのコンポーネントは、特にマシンを効率的に使用する場合に非常に役立ちます。.
機械加工部品の表面仕上げ
機械加工部品は、外観や性能を向上させるためにさまざまな方法で処理できます。. これらの仕上げはさまざまな目的に役立ちます, 純粋に美しいものから高機能なものまで: これらの仕上げにはさまざまな用途があります, 装飾用に使用される場合があります, 美的, そして構造上の目的さえも.
機械加工のまま
機械加工されたままの仕上げは後処理を必要とせず、パーツにそのままの表面粗さを与えます。. 主に、材質の外観はそれほど重要ではなく、機能的性能が十分である内部用途に適用されます。.
ビーズブラスト加工
仕上げ工程のうち, ビードブラストでは、部品の表面に向けて研磨粒子を使用して部品を滑らかにします. このプロセスはかなり粗いかもしれません, しかし, パーツのサイズが若干変更される場合があります, 複雑な作業には不向きです.
陽極酸化処理
陽極酸化処理 電解プロセスです, 主にアルミニウム部品に使用され、硬質で着色された層を生成します。. タイプ II 陽極酸化は腐食保護のために採用され、タイプ III はより厚い層の開発の結果として腐食と耐摩耗性から保護します。.
粉体塗装
粉体塗装では, 粉体塗料を部品に塗布し、オーブンで焼きます。. この方法により、一般的な塗装面よりも摩耗と腐食の評価が高い、硬くて耐久性の高い表面が作成されます。.
まとめ
総括する, 最良の結果を得るために機械加工部品の設計と製造の両方の複雑さを理解するのは非常に簡単です. 製造のための設計の応用 (DFM) ガイドライン, 適切な材料の選択, 専門家との協力により、用途に合わせた高品質の部品の製造が保証されます。. 専門の機械加工会社と提携すると、精度の高い作業が可能になるという利点があります。, 妥当な料金, そして短納期. 業界の知識と優れた品質保証手順により、製品の生産にかかる時間を短縮できます。.
