機械加工とは、材料がワークピースから削除され、それを望ましい形式に形作る製造プロセスを指します。この減算方法は、切削工具または研磨剤を利用して、正確で完成した製品になります。自動車、航空宇宙、電子機器などの業界でコンポーネントを作成するためには重要です。機械加工には通常、ターン、フライス式、掘削、研削などのさまざまな操作が含まれ、メーカーが複雑な部品を効率的に生産できるようにします。
製造における機械加工の重要性
機械加工は、現代の製造において重要な役割を果たします。特定の設計要件を満たす高精度部品の生産を可能にします。企業は、次のように機械加工プロセスに依存しています。
機械加工がなければ、異なる材料で必要な精度と一貫性を達成することは困難です。
減算的な製造プロセスの概要
機械加工は減算的な製造プロセスです。つまり、材料を除去して望ましい形状を作成します。これは、材料がレイヤーごとに追加される3D印刷などの加算プロセスとは対照的です。減算機械加工には、使用されるツールと切断されている材料に応じて、さまざまな方法が含まれます。一般的な操作には、ワークピースが切削工具に対して回転するターニングと、マルチポイントカッターを使用して材料を除去するミリングが含まれます。
減算プロセスは、これらの一般的なステップに従います。
ワークピースが選択されています（金属、プラスチック、または複合材）。
材料は、切断、掘削、または研削によって除去されます。
部品は、最終的な形状と寸法を達成するために洗練されています。
このプロセスは、タイトな許容範囲と高品質の仕上げが必要な部品を作成するために不可欠です。
現代の機械加工におけるコア目標
1。精密形状とサイジング
主な目標は、正確な幾何学的仕様の達成に焦点を当てています。
他の製造方法を通じて生産することが不可能な複雑な形を作成する
複数の生産バッチにわたって緊密な寸法公差を維持します
アセンブリ要件のコンポーネントサイジングの一貫性を確保します
大量の製造シナリオで繰り返し可能な結果を提供します
2。寸法精度
最新の機械加工プロセス正確な測定を優先する：
| 精度レベル | 典型的なアプリケーション | 共通プロセス |
| 超高度 | 光学コンポーネント | 精密粉砕 |
| 高精度 | 航空機部品 | CNCミリング |
| 標準 | 自動車コンポーネント | 伝統的なターニング |
| 一般的な | 建設部品 | 基本的な機械加工 |
3。表面品質の向上
表面仕上げの目的は次のとおりです。
4。効率的な材料除去
戦略的な材料除去プロセスは、次のことを保証します。
生産効率を最大化するための最適な切断パラメーター
正確なツールパス計画による最小限の廃棄物の生成
製造業務中のエネルギー消費の削減
適切な切断条件を通じてツールの寿命を延ばします
従来の機械加工プロセス
従来の機械加工とは、機械的手段を使用してワークピースから材料を削除する従来のプロセスを指します。これらの方法は、切削工具とワークピースの間の直接接触に依存して、部品を形作り、サイズ、仕上げます。それらは、その精度と汎用性のために製造に広く使用されています。従来の主要な機械加工プロセスには、とりわけ、ターニング、掘削、粉砕、粉砕などが含まれます。
旋回
ターニングは、切削工具がそこから材料を除去しながらワークピースを回転させることを伴う加工プロセスです。このプロセスは、一般的に旋盤マシンで実行されます。切削工具は、ワークピースが回転するにつれて静止したままであり、オブジェクトの最終形状を正確に制御できるようにします。
主なアプリケーション：
シャフト、ピン、ボルトなどの円筒形の成分の生産
スレッドパーツの作成
円錐形の製造
課題：
高精度と表面仕上げを達成します
振動とおしゃべりに対処します
ツールの摩耗と破損の管理
掘削
掘削は、回転するドリルビットを使用して、ワークに円筒形の穴を作成するプロセスです。これは、最も一般的な機械加工操作の1つであり、ファスナー、パイプ、およびその他のコンポーネント用の穴を作成するために不可欠です。
主なアプリケーション：
ボルト、ネジ、その他のファスナーの穴を作成します
配管と電気配線のための穴の生産
さらなる機械加工操作のためのワークピースの準備
課題：
穴のまっすぐと丸みを維持します
ドリルの破損と摩耗を防ぎます
チップの避難と熱生成の管理
つまらない
ボーリングは、事前に掘削された穴を拡大および改良して、正確な直径と滑らかな内部表面を実現する加工プロセスです。穴の精度と仕上げを改善するために掘削後に行われます。
主なアプリケーション：
課題：
元の穴に同心性と整列を維持します
高精度のために振動とおしゃべりを制御します
材料と用途に適した退屈ツールを選択する
リーミング
Reamingは、Reamerと呼ばれるマルチエッジの切削工具を使用して、事前に掘られた穴の表面仕上げと寸法精度を改善する加工プロセスです。しばしば、掘削または退屈な後に実行され、より厳しい許容値とより滑らかな表面を達成します。
ミリング
ミリングは、回転するマルチポイント切削工具を使用してワークから材料を除去する加工プロセスです。ワークピースは、回転ミリングカッターに対して供給され、材料を削除して目的の形状を作成します。
主なアプリケーション：
平らな表面、溝、スロット、輪郭を生産します
複雑な形状と機能を作成します
ギア、糸、その他の複雑な部品の機械加工
課題：
研削
研削は、研磨ホイールを使用してワークピースから少量の材料を除去する加工プロセスです。しばしば、表面仕上げ、寸法精度を改善し、バリや欠陥を除去するための仕上げ操作として使用されます。
主なアプリケーション：
平らで円筒形の表面の仕上げ
切削工具の研ぎと再形成
表面欠陥の除去と表面テクスチャの改善
課題：
タッピング
タップは、TAPと呼ばれるツールを使用して内部スレッドを作成するプロセスです。タップは回転し、事前にドリルされた穴に駆動され、穴の表面に糸を切ります。
主なアプリケーション：
課題：
スレッドの精度を維持し、クロスレディングを防ぐ
特に硬質材料でのタップの破損を防ぎます
適切な穴の準備とタップアライメントを確保します
計画
Planingは、単一点ツールを使用してワークピースにフラットな表面を作成する機械加工操作です。ワークピースは、固定切削工具に対して直線的に移動し、材料を除去して、望ましい平坦性と寸法を実現します。
主なアプリケーション：
課題：
大きな表面上の高い平坦性と並列性を達成します
滑らかな表面仕上げのための振動とおしゃべりの管理
大きくて重いワークピースの処理
コナング
Knurlingは、ワークピースの表面に直線、角度のある、または交差した線のパターンを作成する加工プロセスです。グリップ、審美的な外観を改善したり、潤滑剤を保持するためのより良い表面を提供するためによく使用されます。
のこぎり
のこぎりは、ソーブレードを使用してワークピースを小さな部品にカットしたり、スロットと溝を作成したりする加工操作です。バンドのこぎり、円形のこぎり、ハックソーなど、さまざまな種類のこぎりを使用して実行できます。
主なアプリケーション：
小規模なワークピースへの原材料の切断
スロット、溝、カットオフの作成
さらに機械加工する前の部品の粗い形状
課題：
シェーピング
シェーピングは、往復シングルポイントツールを使用してワークピースに線形カットと平らな表面を作成する加工プロセスです。ワークピースは静止したままで、各ストロークで材料を除去しながら、ツールは直線的に移動します。
主なアプリケーション：
キーウェイ、スロット、溝の機械加工
平らな表面と輪郭を生成します
ギアの歯とスプラインを作成します
課題：
寸法精度と表面仕上げの維持
ツールの摩耗と破損を制御します
効率的な材料除去のための切断パラメーターの最適化
ブローチ
Broochingは、ブローチと呼ばれるマルチトゥースの切削工具を使用して、材料を削除し、ワークピースに特定の形状を作成する機械加工操作です。ブローチは、ワークピースを押したり引いたりして、各歯で材料を徐々に除去します。
ホーニング
ホーニングは、研磨石を使用して、円筒形の穴の表面仕上げと寸法精度を改善する加工プロセスです。ホーニングツールはボア内で回転および振動し、少量の材料を除去して、望ましい仕上げとサイズを実現します。
ギア切断
ギア切断は、特殊な切削工具を使用してギアに歯を作成する加工プロセスです。ギアの種類と要件に応じて、ホブ、シェーピング、ブローチなど、さまざまな方法を使用して実行できます。
スロッティング
スロッティングは、往復切削工具を使用してスロット、溝、キーウェイをワークピースに作成する機械加工操作です。ワークピースが静止したままである間、ツールは直線的に移動し、材料を削除して目的の機能を形成します。
主なアプリケーション：
キーウェイ、スロット、溝の機械加工
内部および外部のスプラインの作成
交配コンポーネント用の正確なスロットを生成します
課題：
スロット幅と深さの精度を維持します
ツールのたわみと振動を制御します
チップの避難の管理とツールの破損の防止
スレッド
スレッドは、ワークピースに外部または内部のスレッドを作成する加工プロセスです。スレッドの種類と要件に応じて、タッピング、スレッドミリング、スレッドローリングなど、さまざまな方法を使用して実行できます。
面
向きがあるのは、ワークピースの回転軸に垂直な平らな表面を作成する加工操作です。通常、旋盤またはフライス材で実行され、部品の端面が滑らかで平らで垂直であることを確認します。
反り
カウンターボーリングは、事前に耕された穴の一部を拡大して、ボルトやネジなどのファスナーの頭の平らな底部のくぼみを作成する加工プロセスです。多くの場合、掘削後に実行され、ファスナーヘッドに正確でフラッシュフィットを提供します。
主なアプリケーション：
ボルトとねじヘッドの凹部を作成します
ナットとワッシャーにクリアランスを提供します
適切な座席とファスナーのアライメントを確保します
課題：
反論
カウンターリンクは、カウンターサンクファスナーのヘッドを収容するために、事前に掘削された穴の上部に円錐形のくぼみを作成する加工操作です。これにより、ファスナーヘッドがワークピースの表面とともに洗い流して座ることができ、滑らかで空力的な仕上げを提供します。
彫刻
彫刻は、鋭い切削工具を使用して、ワークピースの表面に正確で浅いカットとパターンを作成する加工プロセスです。手動で実行するか、CNCマシンを使用して複雑なデザイン、ロゴ、テキストを作成できます。
非慣例の機械加工プロセス
非慣例の機械加工プロセスには、従来の切削工具に依存しない技術が含まれます。代わりに、材料を除去するために、電気、化学、または熱など、さまざまな形態のエネルギーを使用します。これらの方法は、硬い材料、複雑な幾何学、または繊細な部品を加工するのに特に役立ちます。それらは、材料の硬度、複雑な設計、またはその他の制限のために従来の方法が失敗する場合に好まれます。
非伝統的な機械加工の利点
非慣例の機械加工プロセスは、高度な製造に不可欠なものになるいくつかの利点を提供します。
硬質材料の精密機械加工。 高温合金や陶器などの
直接接触はなく、機械的ストレスを最小限に抑えます。 ツールとワークの間に
複雑な形状機械加工する能力。 を複雑な詳細と厳しい許容範囲で
熱歪みのリスクが低下しました。 従来のプロセスと比較して、
マシンが困難な素材に適しています。 従来の方法が処理できない
電気放電加工（EDM）
化学加工
電気化学機械加工（ECM）
研磨ジェット加工
超音波加工
レーザービーム加工（LBM）
ウォータージェット機械加工
イオンビーム加工（IBM）
プラズマアーク加工（PAM）
電子ビーム加工（EBM）
ホットマシニング
磁場支援機械加工（MFAM）
光化学の機械加工
ワイヤー電気放電加工（WEDM）
従来の機械加工プロセスと非維持機械加工プロセスの違い
機械加工プロセスは、従来と非存続型の2つの主要なカテゴリに分類できます。どちらも現代の製造において重要な役割を果たし、材料除去に対するユニークなアプローチを提供します。これら2つのタイプの違いを理解することは、特定の製造ニーズに最適な方法を選択するのに役立ちます。
従来の機械加工と非維持機械加工の主な違い
従来の機械的および非偶然の機械加工は、材料の除去、ツールの使用、およびエネルギー源の方法が異なります。ここに重要な区別があります：
材料除去：
ツールの連絡先：
精度：
該当する資料：
エネルギー源：
各タイプの利点と制限
両方の機械加工タイプには、アプリケーションに応じて長所と短所があります。
従来の機械加工の利点：
運用コストの削減：一般に、ツールやマシンが広く入手できるため、安価です。
より簡単なセットアップ：マシンとツールの動作は簡単で、ほとんどの製造環境でアクセスできるようになります。
高速生産：材料除去率が高速な大量生産に適しています。
従来の機械加工の制限：
限られた材料能力：セラミックや複合材料などの硬い素材を機械加工するのに苦労しています。
ツールの摩耗とメンテナンス：ワークと直接接触するため、定期的なツールのシャープニングと交換が必要です。
複雑な形状を加工するのが難しい：複雑なデザインまたは詳細なデザインでは、精度を達成するのが困難です。
非競合的機械加工の利点：
硬質材料を機械処理できます：EDMやレーザー加工などのプロセスは、硬いまたは脆い材料に簡単に機能することができます。
ツールの摩耗なし：非接触プロセスでは、ツールは物理的に摩耗しません。
高精度と詳細：非常に細かい詳細を機械加工し、緊密な許容範囲で複雑な幾何学を達成することができます。
非競合の機械加工の制限：
より高いコスト：通常、高度な技術とエネルギー源が必要なため、より高価です。
材料の除去率が遅い：ECMやウォータージェットの機械加工など、非競合的方法は、従来の切断方法と比較して遅くなる可能性があります。
複雑なセットアップ：電流やビームフォーカスなど、より多くの専門知識とプロセスパラメーターの制御が必要です。
比較テーブル
| 特徴は、 | 従来の機械加工されて | いない非伝統的な機械加工です |
| 材料除去方法 | 機械的切断または摩耗 | 電気、熱、化学、または研磨剤 |
| ツールの連絡先 | ワークピースと直接連絡します | 多くの方法での非接触 |
| 精度 | 良いですが、複雑なデザインには限られています | 複雑な形状に適した高精度 |
| ツールウェア | 頻繁な摩耗とメンテナンス | 最小限またはツール摩耗 |
| 材料範囲 | 金属と柔らかい材料に適しています | 硬い材料または脆性材料を加工することができます |
| 料金 | 運用コストの削減 | 高度なテクノロジーにより高い |
| スピード | 大量生産の方が速い | 多くのプロセスでの材料の除去が遅い |
まとめ
このガイドでは、従来の方法や非存続法を含むさまざまな機械加工プロセスを調査しました。回転や製粉などの従来の技術は機械的な力に依存していますが、EDMやレーザー加工などの非実施プロセスは、電気、化学、または熱エネルギーを使用します。
適切な加工プロセスを選択することが重要です。材料の互換性、精度、および生産速度に影響します。適切な選択により、製造における効率、費用対効果、高品質の結果が保証されます。金属、セラミック、または複合材料を扱うかどうかにかかわらず、各方法の強みを理解することは、最良の結果を達成するのに役立ちます。
参照ソース
つまらない
リーミング
ホーニング
ギア切断
超音波加工
最高のCNC加工サービス
コナング
ブローチ
