従来の機械加工方法では部品の特定の部分に到達できない状況に直面した場合、アンダーカット加工などの代替アプローチを検討することが重要です。特に、金型や鋳型、その他の複雑な機械部品などの複雑な部品の場合、アンダーカット加工はこれらの部品が最高の性能を発揮するために不可欠になります。
したがって、この記事では、アンダーカット加工の定義、動作原理、用途などについて包括的に説明します。
アンダーカット加工とは何ですか?
アンダーカット加工は、部品に凹んだ表面特徴を作成するために利用される特殊なプロセスです。多くの場合、希望する形状や複雑なデザインを実現するために、メイン表面の下から材料を除去します。さらに、このプロセスでは通常、部品内のアクセスできない領域によって生じる課題に対処するために、特定の切削工具と加工戦略が使用されます。
さらに、CNC アンダーカットは、CNC マシンを使用して部品に凹んだ表面特徴を作成するプロセスです。CNC アンダーカットにより、従来の方法では実現が困難な複雑で入り組んだ凹んだ部品の製造が可能になります。したがって、CNC マシンは、アンダーカット プロセスを高い精度と再現性で実行するようにプログラムされており、現代の製造プロセスに不可欠な技術となっています。
したがって、機械加工におけるアンダーカットには、アンダーカット部品を製造するための T スロット カッター、スイベル ヘッド カッター、ボール ノーズ エンド ミルなどの特殊なツールが必要になります。
アンダーカット加工はどのように機能しますか?
アンダーカット加工は、特殊な切削工具とカスタマイズされたプロセスを採用して行われます。
このプロセスには次の手順が含まれます。
ステップ1 構造分析:
最初のステップは、機械加工された部品を分析して、アンダーカットが内部か外部かを判断するために重要です。さらに、必要な加工戦略と、目的の設計を実現するための順序を記録します。
ステップ 2 ツールの選択:
アンダーカット加工が必要な領域に到達するために、独自の設計を持つ特殊な切削工具を選択します。また、アンダーカット ツールの選択は、処理する材料の種類によって異なります。
ステップ3 ツールパス計画
正確なツール パスをプログラムして、切削ツールがパーツの複雑な領域や隠れた領域から材料を効果的に除去できるようにします。材料除去: 切削ツールをプログラムされたパスに沿って誘導し、アンダーカットや複雑な機能が必要な特定の領域から材料を除去します。
ステップ4 精密制御
機械加工プロセスでは、正確な材料除去と厳しい許容誤差および表面仕上げの維持を保証するために CNC テクノロジが必要です。
ステップ5 品質検査
加工の最終ステップは、品質検査と検証です。加工後の検査を行うことで、アンダーカットや複雑な特徴が設計仕様通りに正確に製造されていることを確認できます。
これらの手順を利用することで、アンダーカット加工では複雑な形状や機能を作成できます。
アンダーカットツールの種類
ご覧のとおり、機械加工におけるアンダーカットは、高精度が求められる複雑で複雑なプロセスです。したがって、期待される部品を効果的に加工するには、特殊なツールを使用する必要があります。アンダーカット ツールには、次のようなものがあります。
アンダーカットエンドミル: このタイプのツールは、アンダーカット、バリ取り、および溝のフライス加工用に特別に設計されています。さらに、球形やテーパー形状などの独自の形状を特徴としており、困難な領域にアクセスして加工することができます。
アンダーカッティングソーアンダーカッティングソーの主な役割は、材料を精密に切断することであり、航空宇宙産業や自動車産業でよく使用されます。
アンダーカットルータービット: これらの特殊なルーター ビットは、木材、プラスチック、複合材などの材料にアンダーカット、溝、チャネルを作成するために使用されます。キャビネットや家具の製造でよく使用されます。
Tスロットカッター: T スロット カッターは、直線の刃先で T スロットを成形するために特別に設計されています。これにより、スロットの底面と側面の両方を効果的に切断しながら、1 回のパスでスムーズにスロットを作成できます。
キーウェイカッター： キー溝加工には、刃先がまっすぐなため、最適な切削工具です。 1 回の加工でアンダーカットのすべての面を加工できます。 同時に、アンダーカットの深さをカバーし、滑らかな表面を生成するツールの能力が特に優れています。
ロリポップカッター： ロリポップカッターは、先端が丸く、軸が細い、ロリポップのような形状をしています。特に、球状の底アンダーカットや滑らかな仕上がりの製作に役立ちます。
機械加工におけるアンダーカットの種類
特定の用途に応じて、アンダーカットはさまざまなプロファイルを示すことができます。以下は、アンダーカット部品の加工で使用されるさまざまな幾何学的カットです。
Tショットアンダーカット
U スロット アンダーカットは、相互接続された水平ブレードと垂直シャフトを統合し、装置がワークピースをどちらの方向にも水平に切断して T 字型を形成できるようにします。また、一般的なツールの幅は 3 mm から 40 mm の範囲です。さらに、このツールは、T 字型のアンダーカットを作成することで、T 字型のクランプで部品を固定するために使用されます。作業の特定の性質に応じてカスタマイズして、さまざまな幅の範囲でアンダーカットを取得できます。
ダブテールアンダーカット
ダブテール アンダーカットでは、適切な角度の刃設計を備えた切削工具を使用して、目的のダブテールのような特徴を実現する必要があります。このタイプの切削工具では、通常、45° と 60° の角度が使用されます。さらに、10 度刻みで最大 120° までの他の角度も使用できます。結果として得られるカットは、常に上部が狭く、下部が広い、台形またはダブテール形状の特徴を生み出します。したがって、ダブテール切削工具は、アンダーカット部品の作成に重要な役割を果たします。
片側アンダーカット
この独特な方法では、CNC アンダーカット ツールを使用し、以前のカットに基づいて機械加工部品に非対称のアンダーカットを作成します。したがって、CNC アンダーカット ツールをスムーズに操作するには、ギャップを正確に制御することが重要です。片面アンダーカットはワークピースの片面を対象としており、シールや保持リングなどの特定の構造を取り付ける場合に必要となることがよくあります。さらに、多軸 CNC に取り付けられた片面ブレードを備えたロリポップ カッティング メカニズムを使用すると、ワークピースの周囲を移動して、カットを効果的に実行できます。
その他のタイプのアンダーカット加工は次のとおりです。
- テーパードアンダーカット
- ねじ付きアンダーカット
- 球状アンダーカット
- キー溝アンダーカット
- リリーフアンダーカット
- Oリング溝アンダーカット多軸アンダーカット
アンダーカット加工の技術
アンダーカット加工では、凹面を作成するプロセスが複雑で複雑なため、さまざまな CNC 加工技術を使用する必要があります。以下は、関連する技術の一部です。
- フライス加工: フライス加工は、スピンドルから部品を見たときに隠れた特徴を指します。このプロセスは、複雑なデザインや正確な形状を作成する場合に特に効果的です。
- 旋回： で 旋回アンダーカットは部品内部の切り欠きのようなものです。高度な旋削工具と技術を使用することで、製造業者は正確で複雑なアンダーカット形状を実現できます。
- ワイヤー放電加工: 放電を利用してワークピースを正確に成形します。特に、高精度が要求される複雑でアクセスしにくい特徴を作成する場合に有効です。
- 4軸または5軸加工: 4軸または 5軸加工 多方向の切断が可能になり、効率と精度を高めて複雑な機械加工部品を作成できます。
- CAMプログラミングCAM プログラミングは、CNC マシンが複雑なアンダーカット操作を正確かつ効率的に実行するためのツールパスとコマンドを生成することで、アンダーカット加工において重要な役割を果たします。
完璧な機械アンダーカットのためのヒント
完璧なアンダーカット加工を実現するための提案をいくつか紹介します。
ギャップへの注意
アンダーカット加工では、工具とワークピースの間の隙間が重要です。目安としては、メインの幅をアンダーカットの深さの 4 倍に維持します。これにより、工具が効果的に動作するのに十分なスペースが確保されます。
他の専門家との連携
経験豊富な個人や企業と協力することで、エラーのリスクを軽減し、正しいアンダーカット部品の製造を確実に行うことができます。彼らの専門知識とツールは、さまざまな面で進歩を遂げるのに役立ちます。
設計上の考慮事項
機械加工部品を設計する際は、アンダーカットをできる限り避けることが最善です。アンダーカットがあると設計が複雑になり、特殊なツールが必要になる可能性があり、追加コストが発生する可能性があります。
アンダーカット部品の適用
アンダーカット部品はさまざまな業界で広く利用されており、各業界ではこれらの特殊なコンポーネントが提供する独自の利点が活用されています。一般的な用途は次のとおりです。
- 部品: 航空機エンジンブレード、航空機構造部品
- 自動車工学：燃料噴射装置、トランスミッション部品
- マイクロエレクトロニクスとマイクロ流体：マイクロチップ部品、マイクロ流体制御デバイス
- 石油・ガス産業: 油井ポンプロッド、掘削ケーシング
- 特殊機械: 産業用コンプレッサー部品、油圧ショベル部品
アンダーカット加工の課題
アンダーカット加工に関連する主な課題は次のとおりです。
- ツールのアクセスとクリアランスの制限
- 治具設計とワーク保持の課題 加工安定性と振動
- 表面仕上げと品質の問題
- ツールの選択、摩耗、破損
- 複雑なプログラミングとシミュレーションの要件
- コストと時間の考慮
これらの課題に包括的に取り組むには、高度な技術、特殊なツール、綿密なプロセス計画を採用して、アンダーカット加工を成功させる必要があります。
結論
製造業の分野では、アンダーカットは従来の直線工具ではアクセスできない独特の凹面を伴います。アンダーカット加工では、凹んだ特徴を持つ部品を効果的に製造するために、T スロット カッター、スイベル ヘッド カッター、ボール ノーズ エンド ミルなどの特殊な工具がよく使用されます。したがって、最適なアンダーカット部品を実現するには、一流の加工サービスが不可欠です。
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