機械加工部品に適切なブランクを選択する方法は?
加工品は通常、バー、キャスティングブランク、鍛造ブランク、プロファイルなどを選択できます。少量の場合は、材料が購入しやすいため、バー加工を優先します。 しかし、そのコストは非常に高く、処理手順が多く、処理が遅い。 大量生産では、コストを節約し、生産をスピードアップするために、より費用効果の高い生産方法を検討する必要があります。 次に、加工用に別のブランクを選択する必要がありますが、ブランクを選択するにはどうすればよいですか?
ブランクの決定は、機械加工用のブランクの経済性に影響を与えるだけでなく、機械加工の経済性にも影響を及ぼします。 したがって、ブランクを決定する際には、ブランクを決定するプロセスから部品の製造コストを削減するために、熱処理係数と冷間加工要件の両方を考慮する必要があります。
1.機械加工に一般的に使用されるブランクの種類
ブランクには多くの種類があり、同じブランクに対して複数の製造方法があります。 機械製造で一般的に使用されるブランクは次のとおりです。
ダイカスト
(1)鋳造
複雑な形状の粗い部品は、鋳造法で製造する必要があります。 現在、ほとんどの鋳物は砂型鋳造で作られています。砂型鋳造は、木型手動成形と金型機械成形に分けられます。 木型手動成形鋳物は、精度が低く、加工面の余裕が大きく、生産性が低い。 ワンピースの小ロット生産や大規模部品の鋳造に適しています。 金型盤は成形生産性と鋳造精度が高いが、設備費が高く、鋳造重量も限られている。 中小規模の鋳物の大量生産に適しています。 第二に、高品質要件を備えた少数の小さな鋳造品を特殊鋳造(圧力鋳造、遠心製造、インベストメント鋳造など)で使用できます。
(2)鍛造品
スチール部品 機械的強度の要件が高い場合、一般的に鍛造ブランクが使用されます。 鍛造品には、フリー鍛造とダイ鍛造のXNUMX種類があります。 フリー鍛造鍛造は、手動鍛造(小さなブランク)、機械的ハンマー鍛造(中型ブランク)、またはプレス鍛造(大きなブランク)によって得られます。 この鍛造品は精度が低く、生産性が低く、機械加工の許容範囲が広く、部品の構造は単純でなければなりません。 単一部品および小ロット生産、ならびに大型鍛造品の製造に適しています。
金型鍛造品の精度と表面品質は、フリー鍛造品よりも優れており、鍛造品の形状がより複雑になる可能性があるため、機械加工の許容量が減少する可能性があります。 金型鍛造の生産性はフリー鍛造よりもはるかに高いですが、特別な設備と鍛造金型が必要なため、より大きなバッチの中小規模の鍛造に適しています。
アルミニウムプロファイル
(3)プロフィール
断面形状に応じて、丸鋼、角鋼、六角鋼、平鋼、山形鋼、チャンネル鋼、その他の特殊断面プロファイルに分類できます。 プロファイルには、熱間圧延と冷間引き抜きのXNUMX種類があります。 熱間圧延プロファイルは精度が低いですが、価格が安く、一般部品のブランクに使用されます。 冷間引抜プロファイルは、サイズが小さく、精度が高く、自動送りが容易ですが、価格が高く、主に大量のバッチ生産に使用され、工作機械の自動処理に適しています。
(4)溶接部品
溶接部品 溶接法で得られた複合部品です。 溶接部品の利点は、製造が簡単で、サイクルタイムが短く、材料が節約できることです。 欠点は、耐振動性が低く、変形が大きいことです。 それらは老化処理の後でのみ機械加工することができます。
さらに、スタンピング部品、冷間押出成形部品、粉末冶金などの他のブランクもあります。
2.ブランクタイプの選択で注意すべき問題
(1)部品の材質と機械的性質
パーツの材質によって、ブランクのタイプが大まかに決まります。 たとえば、鋳鉄と青銅で作られた部品には鋳造ブランクを選択する必要があります。 鋼部品の形状が複雑でなく、機械的性能要件が高すぎない場合は、鋼部品を選択する必要があります。 重要な鋼部品については、それらの機械的特性を確保するために、鍛造ブランクを選択する必要があります。
(2)部品の構造形状と寸法
複雑な形状のブランクは、一般的に鋳造法で製造されます。 砂型鋳造は薄肉部品には適していません。 中小規模の部品には、高度な鋳造方法を検討できます。 砂型鋳造は大きな部品に使用できます。 汎用の段付きシャフトの場合、段の直径にそれほど差がなければ、丸棒の材料を使用できます。 ステップの直径が異なる場合は、材料の消費と機械加工の労力を減らすために、鍛造ブランクを選択することをお勧めします。 大きな部品は一般的に自由鍛造を選択します。 中小規模の部品は鍛造品を選択できます。 一部の小さな部品は、一体型のブランクにすることができます。
(3)生産の種類
大量生産される部品の場合、金型機械モデリングを使用した鋳造や精密鋳造など、高精度で生産性の高い大まかな製造方法を選択する必要があります。 ダイ鍛造と精密鍛造を使用した鍛造。 冷間圧延または冷間引抜プロファイルを使用したプロファイル。 部品の生産量が少ない場合は、精度と生産性の低いブランク製造方法を選択する必要があります。
(4)既存の生産条件
ブランクの種類と製造方法を決定するには、ブランク製造の技術レベル、機器の状態、外部協力の可能性など、特定の製造条件を考慮する必要があります。
(5)新しいプロセス、新しい技術、新しい材料の使用を十分に検討する
機械製造技術の発展に伴い、ブランク製造における新プロセス、新技術、新材料の応用も急速に発展しています。 精密鋳造、精密鍛造、冷間押出し、粉末冶金、エンジニアリングプラスチックなどが機械でますます使用されています。 これらの方法を使用すると、機械的処理の量が大幅に削減され、機械的処理なしでも処理要件を達成できる場合があり、経済的メリットは非常に大きくなります。 ブランクを選択する際には十分に考慮し、可能な場合はそれを使用するように最善を尽くす必要があります。
3.ブランクの形状とサイズの決定
ブランクの形状とサイズは、基本的に部品の形状とサイズによって異なります。 部品とブランクの主な違いは、加工する部品の表面に一定の加工代、つまりブランクの加工代が追加されることです。 ブランク製造時に誤差も発生し、ブランク製造の寸法公差をブランク公差と呼びます。 ブランク加工の許容誤差と公差の大きさは、機械加工の労力と原材料の消費に直接影響し、それによって製品の製造コストに影響を与えます。 そのため、現代の機械製造の発展傾向のXNUMXつは、ブランクの微細化によってブランクの形状とサイズを部品と可能な限り一致させ、切削処理を最小限に抑え、切断処理を行わないようにすることです。 ブランクの加工許容値と公差のサイズは、ブランクの製造方法に関連しており、製造時に関連するプロセスマニュアルまたは関連する企業および業界標準を参照することで決定できます。
ブランク加工許容値を決定した後、ブランクの形状とサイズは、ブランク加工許容値を部品の対応する加工面に取り付けることに加えて、ブランク製造、機械加工、熱処理などのさまざまなプロセス要因の影響も考慮します。 以下は、機械加工技術の観点からブランクの形状とサイズを決定する際に考慮すべき問題のみを分析しています。
(1)職人の設定
一部の部品は、構造上の理由により、処理中にクランプして安定させるのが容易ではありません。 クランプの利便性とスピードのために、いわゆる職人であるブランクにボスを作ることができます。 職人は、ワークピースをクランプするときにのみ使用されます。 部品は処理後、通常は切断されますが、部品の性能や外観品質に影響を与えない限り、保持することができます。
(2)全体ブランクの採用
機械加工では、グラインダーの主軸部にあるXNUMXワットのベアリング、エンジンのコネクティングロッド、旋盤の開閉ナットなどの部品に遭遇することがあります。 この種の部品の加工品質と加工の利便性を確保するために、多くの場合、それらは完全にブランクにされ、加工後に特定の段階に切断されます。
(3)ブランクの使用
機械加工プロセス中のクランプを容易にするために、T字型キー、フラットナット、小さなスペーサーなど、比較的規則的な形状の一部の小さな部品の場合、複数の部品を組み合わせてブランクにし、処理後に特定の段階またはほとんどの表面処理仕上げ後、単一のピースに処理されます。
ブランクの種類、形状、サイズを決定した後、ブランク生産ユニットの製品図面としてブランク図面を描画する必要があります。 空白の図面の描画は、部品の図面に基づいており、対応する処理面に空白の余白を追加します。 ただし、鋳造時の穴の最小鋳造および鍛造条件、鍛造の穴およびギャップ、フランジなど、ブランクの特定の製造条件を考慮する必要があります。 鋳造および鍛造(ドラフト傾斜)および丸みを帯びた角の表面のドラフト角度。 パーティング面とパーティング面の位置など。また、二点鎖線を使用して、加工面と未加工面を区別するために、ラフ図面でパーツの面を示します。
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