機械加工の種類: 分類と違い

機械加工は製造業の基本的な部分です。 原材料を最終製品や部品に変えるために使用される機械加工プロセスにはさまざまな種類があります。

では、製品や部品の製造にはどのような種類の機械加工が使用されるのでしょうか? 機械加工操作とその種類をより深く理解するために重要な情報を提供しますので、読み続けてください。

機械加工とは何ですか?

機械加工は、切削工具、ディスク、研磨ホイールなどを使用してワークピースから余分な材料を除去するサブトラクティブ製造プロセスです。 さらに、このプロセスは、不要な材料を除去して、目的の製品形状を実現するために使用されます。 平板や棒材などの在庫工場、溶接部品や鋳造部品は、多くの場合、機械加工の対象となります。

機械加工製品の例には、自動車部品、ドリルビット、プラーク、ナットとボルト、フランジ、およびさまざまな業界で使用されるその他の多くの部品や工具が含まれます。

さまざまな種類の機械加工プロセスを見てみましょう。

加工の種類 業務執行統括

機械加工操作には主に XNUMX つのタイプがあります。 従来のものと非従来のもの。 さらに、これら XNUMX つの主要なタイプには、目的の最終製品を実現するための他のサブタイプがあります。 これらの加工操作をさらに詳しく見てみましょう。

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従来の機械加工プロセス

製造における従来の機械加工としても知られるこのプロセスには、切削工具を使用してワークピースから直接接触して余分な材料を除去します。 さらに、この加工操作は、切削工具がワークピースと直接相互作用するときに発生します。

さらに、従来の機械加工にはさまざまな種類があり、次のようなものがあります。

1.回す

In 旋削プロセス、ワークピースが回転している間、切削工具は静止したままになります。 さらに、これは旋盤加工であり、切削工具を使用してワークピースから余分な材料を除去する作業が含まれます。 さらに、切削工具は XNUMX つの動作軸に沿って動作し、正確な幅と深さの切削を作成します。

さらに、旋削プロセスは、材料の内部または外部部分の加工に最適です。 材料の外側部分に行われる旋削加工はフェーシングとして知られ、内側に行われる旋削加工はボーリングとして知られています。

2. フライス加工

フライス加工は機械加工プロセスです 回転カッターを使用してワークピースから材料を除去する方法です。 さらに、フライス加工操作には主に XNUMX つのタイプがあります。 正面フライスとスラブフライス。

正面フライス加工は、ワークピースの表面を平滑化または平坦化するために使用される機械加工プロセスです。 逆に、スラブミーリングは広い平面を加工するのに最適です。 また、ミル カッターの周縁を使用してワークピースの表面を横切る平面的な切断を行うことも含まれます。

さらに、これは複雑なプロセスを伴う加工の一種であり、作業を実行するにはさまざまな特殊なカッターが必要になることがよくあります。 ただし、RapidDirect のような機械加工会社は、 3軸および5軸CNCフライス加工サービス、最大 0.02 mm の公差を持つフライス加工部品。

3. 訓練

穴あけにはドリルビットを使用します (多点切削工具) を使用して固体材料に円筒形の穴をあけます。 さらに、この手順に使用されるドリルビットには XNUMX つのらせん状のチャネルが付いています。 フルートとしても知られるこれらのチャネルは、ドリルビットが材料に進入するときに切り粉や切り粉を穴から排出します。

さらに、このボール盤によって作成された穴は、部品の組み立てに役立つことがよくあります。 さらに、タッピング、リーマ加工、またはボーリング加工の前に、ドリル加工が最初に適用されます。 ネジ穴を作成する または、穴の寸法を許容公差内に収めます。 このため、この操作は他のタイプの機械加工プロセスの中で最も重要なものの XNUMX つとなります。

4.研削

研削は、機械加工部品の表面の仕上げを改善し、公差を厳しくするのに最適な加工プロセスのタイプの XNUMX つです。 さらに、このプロセスでは、同一の形状、仕上げ、サイズの部品が製造されます。 また、ホーニング、ラッピング、超仕上げなどのさらなる仕上げ作業の最初のステップでもあります。

さらに、主に XNUMX つあります グラインダーの種類; 平面研削盤と円筒研削盤。 平面研削盤は平面から少量の材料を除去しますが、円筒研削盤は円筒形状から材料を除去します。

5. 鋸引き

ソーイングは、押し出し形状、バー、その他の材料から短い長さを作成することを目的としており、切断機で実行されます。 さらに、エンジニアが鋸引きに使用するさまざまな切断機があります。 電動弓のこ、丸のこ、砥石車のこぎり。

また、鋸引きの鋸バンド速度は材料によって異なります。たとえば、アルミニウム合金のような柔らかい材料では、1000 fpm 以上の切断速度が必要です。一方、一部の高温合金では、30 fpm のより遅い切断速度が必要です。

6.ブローチ

ブローチ加工では、ブローチを使用して角穴、スプライン穴、キー溝などの形状を作成します。 また、ブローチとは、やすりに似た多数の歯が連続して並んだ工具です。 ただし、ブローチは不均一な歯を持ち、ファイルは均一なサイズの歯で構成されているという点でファイルとは異なります。

ブローチ加工には XNUMX つのタイプがあります。 プルブローチ加工とプッシュブローチ加工。 プッシュブローチ加工には縦型プレスタイプの機械が、プルブローチ加工には縦型または横型プレスタイプの機械が最適です。

さらに、表面を通過したりリーダーの穴を通して引っ張ったり押したりすると、ブローチには一連の切り込みが入り、深さが増していきます。 また、ブローチの切断速度は材料の強度に依存します。 例えば、 切断速度 多くの場合、柔らかい金属では 50 fpm ほど高く、より強度の高い金属では 5 fpm ほど低くなります。  

7. プレーニング

プレーニングは、大きな平らな表面、特に仕上げ方法として削りが必要な表面に最適です。 また、 加工コストを削減、メーカーは、同時計画のために小さな部品をひとまとめにすることがあります。

従来とは異なる機械加工プロセス

このタイプの p精密機械g このプロセスでは、ワークピースから材料を除去するためにワークピースと接触する必要はありません。 言い換えれば、このプロセスで使用される機械は切削材料と直接接触する必要がありません。 従来とは異なる機械加工プロセスには、次のようなさまざまな種類があります。

熱処理：

EDM (放電加工)) プロセスは、スパーク加工、型彫り、ワイヤー浸食、またはワイヤーバーニングとも呼ばれ、浸食による材料の除去を伴います。 さらに、この加工はワークと工具を直接接触させる必要がないため、歪みが発生しやすい弱い材料の加工に最適です。

さらに、放電加工は、非常に厳しい公差レベルで非常に硬く、困難な特殊な材料を切断するのに最適です。 EDM では材料の除去速度は遅いですが、製造された製品や部品は研磨をほとんどまたはまったく必要としません。

9. 化学機械加工

化学加工では、ワークを薬液（エッチング液）の入ったタンクに浸漬します。 このプロセスに使用されるエッチング液は、金属と反応する強化学酸の混合物であることが多く、金属をエッチング液に浸漬すると、ワークピースから金属が均一に溶解します。 さらに、化学加工プロセスを成功させるには、タンク、加熱コイル、撹拌機、およびワークピースが必要です。

• タンク： 化学加工に使用されるタンクは丈夫な金属でできていることが多く、加工に必要なエッチング液に反応しない薬品が塗布されています。
• 加熱コイル： 加熱コイルはタンクの温度を一定に保つのに役立ちます。 さらに、材料の温度ニーズに応じてタンクを冷却または加熱します。
• スターラー： スターラーの目的は、エッチング液の混合を促進し、その全体積に沿って均一な熱と濃度を維持することです。
• ワーク： 小さなワークはハンガーで保持し、大きなワークはポリマーとゴムでコーティングされた治具で保持します。

さらに、このプロセスは硬くて脆い材料やその他の加工が難しい材料の加工にも最適です。 ここでの工具コストも非常に低く、製造された部品や製品にはバリがありません。 さらに、このプロセスを機械加工に使用すると、材料の除去率が非常に高いため、時間を節約できます。

10. 電解加工 (ECM)

逆電気めっきとも呼ばれる ECM は、電気めっきとは異なり、材料を追加するのではなく、材料を除去します。 電極と導電性液体の間に大電流を流すという点で放電加工に似ています。 違いは、火花の発生、工具の磨耗、熱応力や機械的応力の伝達がないことです。 また、ECMにより鏡面仕上げと高い材料除去率が実現できます。

ECMの導入には初期コストがかかるため、量産に最適です。 また、多用途の加工プロセスでもあり、非常に硬い金属や合金、奇妙な形状、小さなサイズ、深い穴の加工に最適です。

11. アブレシブジェット加工

このタイプの非従来型の機械加工プロセスには、研磨粒子の高速流をワークピースに当てることが含まれます。 ガスまたは空気を使用して加圧されたこれらの研磨粒子がワークピースに繰り返し衝突すると、材料の小さな部分が緩みます。 その後、ジェットがワークピースのこれらの緩んだ部分を運び去り、新しい表面を研磨粒子の衝撃にさらします。

さらに、このプロセスを機械加工に使用できる柔軟性は、他のプロセスに比べて大きな利点の XNUMX つです。 また、このプロセスで使用されるホースは、加工のためにワークピースの任意の部分に研磨材を輸送できます。 これには、通常は他の機械加工プロセスではアクセスできない部品が含まれます。

さらに、アブレイシブジェット加工では発生する熱も低いため、このプロセスで製造された製品や部品の歪みが最小限に抑えられます。 また、射出成形部品からパーティング ラインを除去したり、永久に残るマークを材料に彫刻したりするのにも最適です。 さらに、金属箔の切断、強力な合金の機械加工、プラスチックのバリ取りにも最適です。

この機械加工プロセスを成功させるには、次のようないくつかの部分が必要です。

• ガス供給: これは圧縮空気またはガスのいずれかです。
• フィルター: このコンポーネントは、燃料供給の純度のレベルを示します。 また、燃料供給源を洗浄し、異物が存在しないことを確認します。
• 圧力ゲージ: このコンポーネントは、プロセスに必要な圧力の量を決定します。 また、圧力レベルをチェックして制御します。
• レギュレーター: レギュレーターは、パイプを通る圧縮空気またはガスの流れを制御します。
• 混合チャンバー:​​ これは、圧縮空気と研磨粒子が混合する研磨ジェット マシンの部分です。
• ノズル: 硬い材料で作られており、多くの場合、ノズルの直径は 0.18 mm ～ 0.8 mm です。

12. 超音波加工

超音波加工プロセスでは、低振幅の高周波振動を使用して部品の表面から材料を除去します。 さらに、このプロセスは、水と混合してスラリーを形成する微細な研磨粒子の存在下で行われます。 粒子の粒径は異なり、多くの場合 100 から 1000 の範囲です。

さらに、超音波加工ではより小さな粒子サイズ (より高い粒子数) とより少ない熱を使用して、滑らかな表面仕上げを実現します。 このタイプの機械加工操作は、高硬度または脆い性質を持つ材料の使用に最適です。 さらに、その振動運動により、穴の形状を簡単に作成できます。

13. 電子ビーム加工 (EBM)

EBM では、金属材料上の小さなスポットに電子を集中させます。 従来の加工技術では加工できない非常に硬い材料や脆い材料の加工に最適です。

さらに、EBM では、必要なツールとセットアップのコストが低くなります。 また、この加工による加工では幾何学的制約がないため、非常に小さな穴を精度よく加工できます。 したがって、EBM は微細仕上げに優れたプロセスです。

14. レーザービーム加工 (LBM)

レーザー ビーム加工 (LBM) プロセスでは、ワークピースから材料を除去するためにレーザー ビームと熱エネルギーを使用します。 さらに、LBM は穴あけと切断の両方のプロセスでの使用に最適です。 非常に小さな穴を加工したり、硬質材料の複雑な形状を切断したりできます。

さらに、LBM は穴あけと切断の両方のプロセスでの使用に最適です。 部分的な切断や彫刻、鋼金属のトリミング、抵抗器のトリミング、ブランキングにも最適です。

さらに、LBM は切断速度が速く、浅い角度を切断する機能も備えています。 複雑な切断パターンの自動化が非常に簡単になります。 LBM は非接触プロセスであるため、加工中に工具の磨耗や破損が発生しません。

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従来の加工と非従来の加工の違い

従来型の加工と非従来型の加工には多くの違いがあります。ここでは、これら2つの加工方法の主な違いをご紹介します。プロジェクトで高精度、難削材、あるいはより速い生産サイクルが求められる場合でも、 RapidDirectの高度な加工機能±0.001 インチ許容誤差の CNC および非接触加工プロセスを含む、正確で高品質の部品を迅速にお届けします。

表面仕上げ

従来とは異なる加工方法では、より優れた品質の部品が生産されます。 表面仕上げ 従来の機械加工よりも高い精度と精密さを実現できます。これは、機械加工プロセスの高い精度と精密さによるものです。一方で、従来の機械加工では、非従来的な方法で製造された製品よりも精度と精密さが劣る製品が製造されます。

使用素材

従来とは異なる加工を行うことで、どんな材質でも硬さに関係なく切削できるため、非常に硬く脆い材質の加工に最適です。 一方、従来の機械加工の場合、原材料は切削工具より硬くてはいけないため、真鍮、軟鋼、アルミニウム 6061 などのより柔らかい材料の加工に最適です。

加工速度

非従来型の機械加工と比較すると、従来型の機械加工はプロセスに時間がかかります。 ECM などの非従来型の機械加工プロセスは数秒で完了しますが、フライス加工や旋削加工などの従来型の機械加工プロセスはさらに時間がかかります。 さらに、従来の機械加工での加工速度の低下は、工具とワークピース間の接触によるものです。 この接触により摩擦が発生するため、従来の機械加工作業は非従来型の機械加工作業よりも少し遅くなります。

精度

従来とは異なる機械加工プロセスを使用することで、より正確な部品の製造が可能になります。 その理由は、従来の加工では切りくずが発生するためです。 さらに、これらの切りくずが蓄積すると、切削工具にたわみが生じることが多く、その結果、機械加工プロセスの精度が低下します。

物理的なツールの要件

従来の機械加工では、ここでの切断には直接接触が必要となるため、物理的な切断工具が必要になります。 さらに、この接触により工具寿命も短くなります。 逆に、非従来型の機械加工では、切削工具は重要な要件ではありません。

結論

従来の機械加工と非従来型の機械加工は、XNUMX つの主要なタイプの機械加工操作です。 ここでは、これら XNUMX つのタイプの加工のサブタイプとそれらの違いについて説明しました。

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