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プロトタイプや最終用途の部品にとって、精度は金属加工の非常に重要な側面です。精度とは、機械的機能に影響を与える可能性のあるエラーがなく、設計したものとまったく同じ外観と感触の部品が得られることを意味します。
CNCマシンの台頭により、金属加工はこれまでになく正確になりました。機械工はコンピューターを使用して、マイクロメーターまでの切削工具の経路をプログラムすることができ、人為的ミスによって引き起こされる不正確さを事実上排除します。 CNCマシンが正しくセットアップされている限り、金属部品を高精度で切断する必要があります。
しかし、多くの要因が金属加工の精度に貢献しています。機械の品質、材料の選択、さらには周囲温度も影響を与える可能性があり、一部の顧客は他の顧客とは非常に異なる精度要件を持っている場合があります。
この記事では、精密金属加工の詳細について説明し、精度、精度、公差などの概念について説明します。
加工精度とは何ですか？
精度と精度は同義に見えるかもしれませんが、機械加工に関しては異なる意味を持っています。したがって、さまざまな用語の意味を理解することが重要です。
金属加工の文脈では、精度は、機械が設計で指定された測定値と一致できる程度です。
機械が設計で指定された正確な位置を切断できる場合、それは高レベルの精度を備えています。
彼が時々目標を逃したが、平均して適切な場所に当たった場合、彼はまだ高いレベルの精度を持っていると言えます。
しかし何よりも、優れたCNCマシンは、平均して目標を達成するだけではありません…
加工再現性や加工精度とは？
加工精度とは、複数回試行した後、または部品の複数のコピー間での測定値の類似性を指します。
つまり、機械が部品の100コピーでまったく同じポイントに当たると、高レベルの精度が得られます。
これは精度とは異なります。精度は、「ポイント」がデザインで指定されたポイントと同じであるかどうかに特に関係しないためです。意図したマークの左3mmを一貫して切断する場合でも、機械は非常に正確である可能性があります。
したがって、正確さと精度の両方を持つことが重要であることは明らかです。
精度とは、デザインで指定された座標をヒットすることを意味し、精度とは、複数のユニットにわたって一貫してそれらをヒットすることを意味します。
加工公差とは何ですか？
機械加工では、公差はカット間の値からの偏差を指します。 つまり、精度に関係しますが、マシン自体の属性ではなく、顧客が指定した値です。
顧客が部品の機能をユニット間で非常に一貫性のあるものにする必要がある場合は、その機能に厳しい公差を指定して、偏差を最小限に抑えます。 実際には、これは、マシンをよりゆっくりとより注意深く操作する必要があることを意味します。
より緩い公差が指定されている場合（たとえば、非機械的フィーチャーで）、加工をより速く行うことができます。
公差はお客様が設定しますが、多くの場合、機械は標準公差と可能な最小公差を指定します。
CNCマシンの精度に寄与するものは何ですか？
CNCマシンの精度はいくつかの要因に依存し、そのいくつかはCNCマシンのメーカーによって決定され、いくつかは機械工によって制御されます。
金属の正確な加工を実現するには、次の要素を考慮する必要があります。
機械の品質：高品質のコンポーネントを備えた適切に構築された機械は、一般に、低品質の機械よりも正確な部品を製造します。
機械の状態：CNC機械には無数のコンポーネントが含まれているため、それらを正確に保つには適切なメンテナンスが不可欠です。
工具の状態：側面の摩耗、クレーターの摩耗などの兆候を示す、くすんで摩耗した切削工具。 CNCマシンの精度が低下するため、CNCマシンを良好な状態に保つことが不可欠です。鈍い工具は切削温度も上昇させますが、これは精度を低下させるもう1つの要因です。
温度と湿度：作業環境は加工精度に影響を与える可能性があります。機械は高温状態で部品を切断することができますが、偏差を避けるために熱の一貫性を維持することが不可欠です。
キャリブレーション：工作機械は、精度を維持するために定期的にキャリブレーションする必要があります。
精密な金属加工に最適な金属は何ですか？
精密な金属加工は、CNC加工に適した材料を使用するのが最適です。
最強の金属や合金でも精密に加工することは可能ですが、加工が難しい素材は加工精度に悪影響を与える可能性があります。
金属の被削性とは、切削工具がどれだけ簡単に金属を切削できるかを指します。機械加工性の高い金属は、低電力で迅速に切断できるため、切削工具に大きな摩耗を与えることなく、高品質の仕上がりを実現します。
機械加工性の高い金属には次のものがあります。
アルミニウム6061/6063
アルミニウム7075
アルミニウム2024
303ステンレス鋼
304ステンレス鋼
真ちゅうC35300
理論的には、優れたCNCマシンは、より多くの時間とエネルギーを必要とする場合でも、切断が難しい金属を切断できるはずです。
しかし、これらの機械加工が難しい金属は、精度に間接的な悪影響を与える可能性があります。
機械加工できない金属は工具の摩耗を大幅に増加させる可能性があり、鈍い工具は機械の精度と精度の両方を低下させる可能性があります。
また、ほとんどのお客様は、速度と精度のバランスを取りたいと考えています。金属の加工が難しいため、精密な金属加工に非常に低い切削速度が必要な場合、プロジェクトはそれだけの価値がない可能性があります。
いつ正確な金属加工が必要ですか？
正確な金属加工は、顧客満足の確保から部品の機械的機能の確保まで、多くの理由で重要です。
高精度が必要なプロジェクトには、次のものがあります。
目に見える不正確さが高レベルの専門家に否定的な印象を与える可能性がある投資家の売り込みのための金属のプロトタイプ。
他の部品と相互作用する機械部品。適切な公差を指定することで適切な機能を制御できますが、部品間の互換性を確保するには、依然として優れた精度が必要です。
希少金属または高価な金属で作られた部品で、過剰なスクラップがプロジェクトの経済的実現可能性に悪影響を与える可能性があります。 （もちろん、スクラップを最小限に抑えることは常に有益です。）
潜在的な長期パートナーのための仕事。新しい顧客と仕事をするときは、最初から精密機械加工部品を顧客に提供することで、長期的なパートナーシップを確立する可能性を高めます。場合によっては、お客様は、ある程度の精度が保証できる場合にのみ注文を受け付けます。