金具製造プロセス

金属部品は業界や設計に応じて異なる特性と応用を持っている。金具を作成するには、エンジニアとデザイナーが部品の材料、製造プロセス、ユースケースを理解する必要があります。金具を製造する方法はいろいろあり、それぞれの方法には長所と短所があります。本文は金属部品の主要な製造方法とその長所と短所を簡単に紹介する。

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金具の製造方法は大きく異なる可能性があります。各プロセスには独自の利点、互換性のある材料、トレードオフがあります。製造方法の範囲をより深く理解することで、この決定プロセスが改善されます。これは、カスタム金具を作成するために使用できる8つの異なる製造プロセスの概要です。

これらは次のとおりです。

NCミリングとNC旋削

おしだし

金属鋳物

ダイカスト

金属射出成形

たんぞう

板金とプレス

メタル3 Dプリント

1、数値制御ターニングとミリング

NC加工技術には主に2つのタイプがあります。NCフライス盤は自動切断機である。回転主軸ヘッドを使用して不要な材料をカットしています。この回転により、材料を所望の形状に除去するために材料を固定工具に対して回転させる。プラスチック、アルミニウム、ステンレス鋼、チタンなどのさまざまな材料に適しています。

NC加工とターニングの仕組み

NC旋削には、NC旋盤または多軸NC旋削センターの使用が含まれます。製造業者は、NC旋盤を使用して、部品に円柱と同心の特徴を持つ材料を旋削します。電動旋盤にはエンドミルとドリルが含まれており、プラットフォームを交換することなく軸外機能を発生することができます。専門のNC旋盤で、通常はスイス工作機械と呼ばれ、工作機械内に複数の工具と主軸を組み合わせることで、複雑な機能を持つ小さな部品を迅速に生産することを目的としている。

典型的な旋盤は、剛性切削工具を接合することによって特徴を除去するために、中心軸上で部品を回転します。旋盤で実行される他の機能には、雌ねじと雄ねじの作成、フランジフィーチャーの作成、Oリング溝とローレットの作成が含まれます。

NC旋盤とNCフライス盤は異なる軸構成を持っている。CNC旋盤は通常、単一の主軸を有する3軸または4軸工作機械である。3軸NC加工はX、Y、Z軸に材料を加工し、すべての3方向に切り屑を除去する。4軸加工は旋盤の同心特性とフライスの傾斜平面外運動を結合する。旋盤は円形部品の理想的な選択であり、不規則な形状と鋭いエッジに対してより密であり、フライス盤は反対である。

より現代的なデジタル制御技術は、最大5つの軸をサポートしています。これらのツールは、従来のX軸、Y軸、Z軸に傾斜と回転機能を追加し、より詳細な部品を正確に切断することができます。5軸加工は、1回の操作でより多くの部品フィーチャーを作成できるため、より効果的です。フライス盤にはさまざまな構成があり、通常は3軸、4軸、5軸が使用されています。

CNCはコンピュータの数値制御を代表し、オペレータはGコードを使用して数値制御フライス盤と旋盤を制御し、Gコードは機械運動に指令を提供するプログラミング言語である。現代プログラミング命令は、コンピュータ支援製造（CAM）ソフトウェアを使用して作成されます。このコードは、マシンがツールトレイをどこに移動するかを示します。また、回転、切削深さ、ワークピースの移動などの速度と送りも制御します。Gコードの複雑さは、工作機械と使用する工具セットの軸数に依存します。

NC加工とは？

CNC材料

NCフライス盤とNC旋盤は類似の材料に適している。これには、アルミニウム、黄銅、青銅、銅、鋼、ステンレス、チタン、亜鉛合金が含まれます。これらのツールは、アセタール、ABS、G−10などのプラスチックや複合材料、PEEKやPTFEなどの高性能材料にも適しています。

CNC使用例と業界

数値制御フライス盤は製造業の主力軍であり、正確で再現性があるためだ。これは、高速プロトタイプ設計と小ロット生産のための理想的な選択肢であることを意味します。それらの材料面での多機能性は、それらをほとんどすべての作業に適しています。

NC旋盤も共通している。旋盤を使用した製造にも、一連のユースケースの有効な選択となるように、より少ないハンズフリー操作設定が必要です。部品の形状と所定の公差は、通常、旋盤を必要とする同心部品とミリングを必要とするコーナー部品の2つの方法のどちらを使用するかを決定します。

NC加工を使用する業界には、次のものがあります。

航空宇宙と国防

じどうしゃ

消費財

エレクトロニクス

インダストリアル

医療と歯科

ロボット

2.押出

押出には、加熱された金属またはプラスチックを金型に押し込むことが含まれます。実際には、歯磨き粉を絞るのと似ています。金型は、チューブ、L字構造、またはより複雑なフィーチャーなどのメッシュ形状を作成します。金具の押出しには通常、切断、穴あけ、機械加工などの後処理が必要です。一定の断面を必要とする大量の部品に最適です。

これは、押出形材が連続断面を有する任意の形状であってもよいからである。良い例は、プログラムセット内の異なるペインを格納するための複数の関数を持つウィンドウフレームです。これらは、正方形、円形、または六角形チューブなどの中空であってもよい。製造元は金型形状を作成するときに形状を決定します。

おしだしの仕組み

3種類の押出は熱押出、冷押出、摩擦押出である。熱押出は、作業材料の硬化を防止するために高温に関する。冷間押出は室温に近づく必要があり、これは熱間押出よりも若干有利である。この材料は、より堅牢で、より酸化度が低いか、またはより小さな公差を有することがある。最後に、摩擦押出は、力を用いて装填剤を金型に押し込むことを含む。

おしだしざいりょう

押出材はplaであってもよい