精密機械部品の振動加工の利点

振動切削時には切削力が小さく,切削温度が低く,冷却が十分であり,切りくずは容易であり,精密機械部品加工の工具寿命を大幅に延長できる。 振動パラメータが適切に選択されれば、一般に工具寿命を数回から数十回延長することができ、難削材や機械加工が困難である。 超硬合金工具を用いたステンレス鋼の超音波振動切削試験は,工具の寿命が通常の切削方法より20倍高いことを示した。 工具寿命の延長は、工具材料の節約、補助的な時間の短縮、精密機械部品の加工コストの低減、生産効率の向上、加工品質の向上に役立つ。

通常の切削を行う場合は、チップは常に工具のレーキ面に押し付けられ、高温高圧領域を形成し、切削液は切削領域に入り込むことが困難であり、工具の周囲に間接的な冷却効果しか発揮できない。 振動切削を行う場合、切削が断続しているため、工具が精密部品から分離されると、切削液は周辺から切削領域に入り、工具の先端を完全に冷却して潤滑する。 特に超音波振動切削においては、超音波振動によるキャビテーションにより、切削流体を均一に乳化し、均一な乳化粒子を形成することができる。 一方、切削液は材料クラックに浸透しやすくなり、切削油の使用効果やチップ除去条件をさらに向上させることができ、精密機械部品の加工品質を向上させることができる。

高速加工

振動切削中,工具は正弦波則に従って振動し,第2の再加工中に形成されたファンシーメッシュパターンと同様に,加工面に小さな工具マークを形成する。 精密機械部品の加工面には多数のパターンが均一に分布しており,操作中に厚い油膜を形成し易く,摺動摩擦の摩耗抵抗を向上させることができる。 振動切削の残留応力は非常に小さく,加工変成層は浅く,切れ刃近傍では加工変形が少ない。 腐食,切削試験は,振動切削によって加工された被削材表面の耐摩耗性,耐食性が,精密機械部品の加工精度を確保するのに十分な地面に近いことを証明した。

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