アルミニウム旋削加工用の ANSI/ISO インサートの選択方法: 実践ガイド

旋盤は午前中に 6061-T6 アルミニウム継手の加工を行うように設定されており、図面では 0.8 µm Ra の表面仕上げが必要です。まだホルダー内にあるインサートは先週の鉄鋼作業では問題なく機能しましたが、今日はがっかりするでしょう。アルミニウムは柔らかく、粘着性があり、刃先に溶接されやすいため、鋼用に設計された形状では、裂けた表面、構成刃先、および材料の無駄が生じます。答えは、非鉄旋削加工用に作られたチップを選択することです。ANSI/ISO 指定システムは、自信を持ってそれを行うための正確な語彙を提供します。

ANSI/ISO インサート指定の読み方

北米で ANSI B212.4 として採用されている ISO 1832 指定システムは、インサートの形状、逃げ角、公差、寸法を文字と数字のコンパクトな文字列で記述します。最初の文字は形状を定義し、2 番目の文字は逃げ角、3 番目の文字は公差クラス、4 番目の文字はチップブレーカと穴のスタイルを定義し、5 番目から 7 番目の文字は内接円、厚さ、およびノー​​ズ半径を定義します。

アルミニウムの場合、3 番目の位置はほとんどの機械工が予想するよりも重要です。 Gトレランスインサートはあらゆる面で研削されており、シャープで安定した切れ味を実現します。 M または U 公差の成形インサートは、鋼および鋳鉄向けに、強度はありますが鈍い刃先を備えています。アルミニウムでは、成形されたエッジが材料を押して熱を発生させ、ビルドアップエッジを作成します。研磨インサートのコストは若干高くなりますが、きれいな 0.4 µm 仕上げと 3.2 µm の破れた表面の違いです。

アルミニウム旋削加工に異なる形状が必要な理由

アルミニウムは融点が低く、延性が高く、冷間溶接されやすいため、最も加工しやすい材料の 1 つですが、旋削にはストレスがかかります。許容できる部分は速度です。アルミニウムは、コーティングされていない超硬合金を使用すると、一般的な鋼の速度をはるかに上回る 400 ～ 600 m/min で切削でき、切削抵抗は低いままです。イライラするのはエッジの構築です。低速または鈍いエッジでは、アルミニウムがインサートに溶接されます。溶接部が拡大し、次のパスでワークピースの表面が裂けます。

正のすくい角により、切削の仕組みが変わります。ポジティブすくい形状により、柔らかいアルミニウムを耕すのではなく剪断して切削力と熱を軽減します。これが、最も信頼性の高いアルミニウムインサートがポジ形状を採用している理由です。CCGT、DCGT、および TCGT はすべて、高いポジすくい角の研削エッジに依存しています。研磨されたすくい面も同様に重要です。鏡のように滑らかな上面により、摩擦が軽減され、粘着が破壊され、切断ゾーンがきれいに保たれます。

適切な挿入ジオメトリの選択

4 つの形状でほぼすべてのアルミニウム旋削加工をカバーします。どちらを選択するかは、到達する必要がある部品フィーチャーの形状と、刃先に必要な強度によって異なります。

一般的な作業では、CCGT または TCGT ジオメトリから始めます。 C 形状は刃先強度とワークへのアクセスのバランスを保ち、T 形状はより強度が高く、より重い送りを受け入れます。仕上げには、ノーズ半径が約 0.2 mm と小さい DCGT を使用することで、振動が少なくきれいな形状を切削します。どのような形状を選択する場合でも、インサートが G 公差、研磨すくい面、およびサプライヤーが提供している場合はアルミニウム用に設計されたチップブレーカを備えていることを確認してください。

速度、送り、カットの練習

アルミニウムの機械加工性により、積極的なパラメータが可能になりますが、それでもインサートの形状が境界を設定します。コーティングされていない超硬合金とフラッドクーラントを使用した 6061-T6 バーは、切削速度 450 ～ 600 m/min、送り 0.15 ～ 0.25 mm/rev、および荒加工用の切込み深さ 1 ～ 3 mm で動作できます。仕上げ加工の場合は、速度を 600 ～ 800 m/min に上げ、送りを 0.05 ～ 0.10 mm/rev に下げ、深さ 0.2 ～ 0.5 mm を使用します。

機械に潤滑性を高める添加剤が含まれているフラッドクーラントを十分に使用してください。 8 ～ 10% の半合成濃度が効果的です。フラッドクーラントが利用できない場合、エアブラストにより切りくずの再切削を防ぎます。アルミニウムの乾式切断は高速で可能ですが、付着を防ぐためにすくい面を研磨することが不可欠です。可能な限り切断速度を 250 m/min 以上に保ちます。それ以下では、良好なジオメトリであっても、構築されたエッジが戻ります。

インサートの品質が完成品にどのように反映されるか

適切に選択されたインサートと高品質の完成品との関係は、表面の完全性、寸法安定性、再現性によって決まります。表面が粗かったり汚れたアルミニウムの旋削部品は、刃先が破損していることを示しており、一度刃先が破損すると、寸法のドリフトが発生します。その部品が他の部品、ボア内のヒンジ ピンまたはハウジング内のロック機構と嵌合する必要がある場合、その結果は固着、漏れ、または早期摩耗として現れます。

製品の構築では、これらの小さな部品が大規模なアセンブリを機能させます。スライディング ウィンドウのスムーズな動作は、厳しい公差で機械加工されたローラーとロック コンポーネントに依存します。ここでの仕上げが悪いとは、窓がガタガタする、または滑らないことを意味します。

デュアルトラックローラー付き左右スライドアルミ窓 この引き違い窓には、精密加工されたローラーと多点ロックが使用されており、スムーズな動作を決定する小さな部品に関する記事のポイントに直接対応しています。デュアルトラックステンレススチールシステムと EPDM シールは、信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからないパフォーマンスを約束します。 製品を見る→

開き戸のドアも例外ではありません。ピボット ヒンジや多点ロックには回転部品が含まれており、軽いカチッと音を立てて閉まるドアと力を入れて閉まるドアの違いは、これらの部品の仕上げと公差によって決まります。

マルチポイントロック金具付きアルミニウム開き開きドア 開き戸ドアの頑丈なヒンジと多点ロックは、前の段落で説明したように、回転コンポーネントの公差の重要性を強調しています。断熱性と耐候性を確保するための連続 EPDM ガスケットを使用した、安全でガタつきのない閉鎖を提供します。 製品を見る→

ユニット化されたカーテン ウォール システムは、厳密な公称寸法に組み立てられた機械加工されたコネクタ、ブラケット、および留め具に依存しています。許容範囲外の旋削部品が 1 つあると、パネルが 1 ミリメートルも浮き上がったままになり、ファサード全体に空気や水の漏れ経路が生じる可能性があります。

高層ファサード用ユニット化アルミカーテンウォール この工場で組み立てられたカーテン ウォール システムは、精密に機械加工されたコネクタとブラケットに依存しており、ファサード アセンブリの公差に関する記事の説明と一致しています。ユニット化された構造により、設置が迅速化され、大規模なプロジェクト全体で一貫したシーリングが保証されます。 製品を見る→

プロジェクトごとにこのようなコンポーネントが数千個必要になるため、スクラップ率が 1% であってもコストがかかる問題になります。そのため、 アルミニウム窓およびドア産業 スチール製の工具を使用する代わりに、専用のアルミニウム製インサートに切り替えます。社内でアルミニウムを旋盤加工する人にも同じ規律が当てはまります。ANSI/ISO コードを読み、研削および研磨されたポジすくいチップを装着し、バッチの開始時に表面仕上げを確認します。汚れが見られる場合は、速度を調整する前にツールを修正してください。ウィンドウ システムを指定する場合は、関連するガイダンスを参照してください。 引き違い窓の購入と取り付けガイド .

シンプルなインサート購入チェックリスト

ツール カタログを開くときは、次のリストを目の前に置いてください。

• ホルダーポケットの形状、内接円の大きさ、厚みが一致していることを確認してください。
• 研磨された鋭い刃先には G 公差クラスが必要です。
• 磨かれたすくい面を探してください。スキップコーティングされた鋼指向のインサート。
• ポジティブすくい形状を選択し、250 m/分を超える速度で実行します。
• 大きな箱を購入する前に、実際の部品でインサートを 1 つテストしてください。

ANSI/ISO コードは、箱の中に何が入っているかを正確に示します。マシンで数分間検証すると、その仕様がアプリケーションに適合するかどうかがわかります。アルミニウムの旋削加工には、鋭利で研磨されたポジすくいチップは交渉の余地がありません。それ以外はすべて調整できる変数です。