CNC機械加工のアプリケーションはますます普及しており、プラスチックはますます人気が高まっています。 それらは軽量で、処理が簡単で、一般的に金属製のものよりも安価です。 同時に、機械工業では、難燃性、絶縁性、耐摩耗性の要件を満たすために、プラスチックがよく使用されます。 そこで本日は、部品の設計から部品の加工まで、機械加工されたプラスチック部品のヒントと、CNC加工されたプラスチック部品を完璧に仕上げる方法について説明します。
プラスチック部品設計のヒント
製造可能なプラスチック部品の設計には、部品の設計、工具、材料の選択、製造のすべての分野を含む多くの重要な要素が含まれます。 まず、設計意図または最終用途を念頭に置き、部品を機能要件に基づいて構築する必要があります。 軽量化、製造および組み立てステップの排除、構造コンポーネントの改善、コストの削減、および製品の市場投入の迅速化を検討してください。 製造工程でプラスチック部品の設計目標を達成するには、次の重要な要素を考慮する必要があります。
1.重要な考慮事項
メーカーは通常、同様の用途からおなじみのプラスチックグレードを選択するか、サプライヤーの推奨事項に依存しています。 この方法で選択された樹脂で十分かもしれませんが、それが最良であることはめったにありません。 プラスチックの選択は複雑な作業であり、温度、耐薬品性、耐熱性、可燃性、政府および民間の基準などの電気的および機械的特性、プラスチック、およびすべての組み立てステップの協力やその他の要因など、多くの考慮事項が含まれます。
2.半径
半径は常に部品の厚さを考慮に入れる必要があります-高応力領域の可能性と部品の破損の可能性を排除します。 一般的な経験則では、コーナーの厚さは、パーツの公称厚さの0.9倍から公称厚さの1.2の範囲内である必要があります。
3.壁の厚さ
同じ肉厚を持つ部品を設計すると、製造プロセス中に発生する多くの部品の欠陥を回避するのに役立ちます。 プラスチックが溶けると、抵抗のある領域に流れます。 パーツの厚さが一貫して一貫していない場合、溶融物が最初に厚い領域に流れ込む可能性があります。 この場合、薄い領域が適切に埋められない可能性があります。 さらに、厚い領域は冷却が遅くなる傾向があり、ボイドやたるみ欠陥のリスクがあります。 角が丸い部品を設計すると、成形プロセス中に部品を正しく充填するのにも役立ちます。
4.部品の収縮
プラスチック部品の製造中に発生する収縮は、体積の20％を占める可能性があります。 結晶性および半結晶性の材料は、熱収縮を最も起こしやすいです。 アモルファス材料の収縮が小さいことが知られています。 成形収縮の問題を回避する簡単な方法は次のとおりです。
式を調整し、予想される収縮率に従って金型設計を調整して、必要なサイズを取得します。 成形温度、溶融温度、射出速度/圧力/時間、冷却時間などの処理パラメータを最適化します。
プラスチック加工のヒント
プラスチック製のCNCマシンはありません。 実際、プラスチックの切断に使用されるすべての工作機械は金属加工工具です。 正確な剛性と出力により、硬化したプラスチックでも簡単に処理できます。
1.熱効果
プラスチックは金属よりも熱感受性が高いため、切削工具を使用して加工する場合、ほとんどの材料は加熱によりべたつくようになります。
- クーラントを大流量で工具に注入する場合は、圧縮空気管を使用して切りくずと工具を切削領域に吹き付けます。 これにより、切削領域の温度が下がるだけでなく、プラスチックの破片が切削工具に付着するのを防ぎます。
- 切削工具のすくい角と後角を大きくし、切削工具の切れ味を維持し、摩擦熱を低減し、塑性変形や発熱を防ぎます。
- ワーク表面での工具の送り速度を適切に上げ、200〜300 m / minを選択してから、0.05〜0.2 mm / revの送り速度を選択します。
- カッターヘッドをコバルトベースのクロムタングステン超硬合金および超硬合金超硬合金と組み合わせると、生産性と処理性能を向上させることができます。
2.力と変形の影響
部品の切削熱による熱膨張により、ワークが反ったりねじれたりすることがあります。 ワークピースの変形によってツールとフィクスチャに加えられる弾力性により、通常、ツールが破損し、フィクスチャが破裂します。 これらの現象を防止するために、以下の対策を講じています。
- 反りやすい薄板部品の平面を加工する場合は、平削り盤または小径フライス盤を使用して、スタッキング・レシプロフライス盤を使用してください。 形状加工の際は、複数の加工方法のワークを使用してください。中央に複数のワークを配置し、薄い金属板で上下に固定してから同時に加工してください。 加工終了後、完全に冷却された後、ワークを除去し、塑性材料を硬化させ、ワークのサイズを安定させ、反りや変形を生じません。
- 厚みのある部品の場合、ワークの弾力性による工具の破損や形状加工時の治具の破損を防ぐため、間欠切削法を採用し、上下平削りと 上下の溝入れ。 部品の形状によっては、旋削、ボーリング、成形、溝入れがフライス盤や穴あけに取って代わる場合があります。 やむを得ずフライス盤や穴あけをする場合は、強度を確保しながらフライス径を極力小さくしてください。
3.切削パラメータ
注意が必要な主な問題は、切削ではなく、部品の過度の摩擦と塑性変形です。 2番目の問題を回避するために、使用する材料が十分に強くない場合は、常にカッターを鋭利に保ち、凍結してください。 プラスチックは低温で硬くて脆くなります。
切りくずがCNC加工部品に溶け込むのを防ぐために、工具を動かし続け、1つの位置に長時間留まらないようにする必要があります。 できるだけ早くチップを取り外してください。 したがって、プラスチック加工に使用される飼料は大きくなければなりません。 送り速度が速い場合は、スピンドル速度も速くする必要があります。 おおよその推定速度は、アルミニウムの送り速度の約3倍であり、対応する切削速度があります。
プラスチック部品の完璧な仕上げを実現するためのヒント
熱可塑性プラスチックのCNC処理における一般的な問題は、材料の抽出です。 これは、暗いプラスチックで最も一般的な問題です。 この問題を解決し、エンジニアリングプラスチック製品の完璧な仕上がりを実現するにはどうすればよいですか？ プラスチック材料が引き抜かれるのを防ぐために、正しい処理が鍵となります。 次のヒントは、処理を成功させ、プラスチックの表面仕上げを滑らかにすることができます。
1.工具形状
ツールが材料を正しく切断するように、正しい形状の切削工具を使用してください。 CNC金属加工とは異なり、エンジニアリングプラスチックでは、工具の形状がポジティブまたはニュートラルである必要があります。 正の数が多すぎると、ツールが材料を掘り下げ、引き抜き効果を生み出します。
2.正しい固定/クランプ
部品をしっかりと固定するか、固定具を固定することは、機械加工を成功させるためのもう1つの重要なステップです。 固定が不適切な場合、CNC部品と工具の間に振動が発生し、部品の表面を移動するときに工具が掘られたり、離れたりする可能性があります。 正しく固定することで、ワークピースの表面とツールが正しく接触し、目的の仕上がりが得られます。
3.正しい送り速度と工具速度
推奨される送り速度と工具速度の設定は、材料と材料によって異なります。 切削装置が適切な処理速度に設定されていることを確認してください。これにより、生産速度や効率を犠牲にすることなく、工具の寿命を延ばすことができます。