ねじピッチが不安定だと、締め付けが不安定になります。これにより、組み立てられた部品の強度が最小限になるだけでなく、突然外れてしまうリスクもあります。したがって、ワークピースのねじピッチが一定になるように、CNC 旋盤を正しく調整する必要があります。
CNC 旋盤加工におけるねじピッチとは何ですか?
CNC 旋盤加工では、ねじ山とは、ねじ山付きワークピース (ねじ、ボルトなど) の隣接するねじ山の対応する点間の距離を指します。これは、ミリメートルまたはインチあたりのねじ山数 (TPI) で測定されます。
ねじピッチは、CNC 旋盤マシンを使用する際に考慮すべき重要なパラメータです。ワークピースのフィット、強度、パフォーマンスは、このパラメータによって左右されるからです。CNC マシンは、ツールの動きとスピンドルの回転を制御して、プログラムされたとおりにねじピッチの精度を保ちます。このようにして、CNC 旋盤加工により、ねじ、ボルト、その他のねじ部品に正確なねじ山プロファイルが実現されます。
ねじピッチが不安定なために問題が発生する
ねじの適合不良と機能障害
ねじピッチが不安定だと、部品の取り付けが緩すぎたりきつすぎたりします。そのため、ボルトやナットの締め付けが適切に行われず、信頼性が低下します。航空宇宙や自動車のねじ部品の締め付けでこのような問題が発生することを想像してみてください。機能障害が発生し、生命を脅かすリスクが発生します。
不安定なねじピッチの例:
2 TPI のねじ山に 12 mm ピッチを切ると、部品に合いません。12 TPI のねじ山は、12 インチ (25.4 mm) 内に 25.4 本のねじ山があることを意味します。したがって、実際のピッチは (12 mm / 2.1167) ≈ 2 ねじあたり XNUMX mm です。これに XNUMX mm ピッチを切ると、緩みが生じます。そのため、部品は適切に結合されず、結合したとしても、いつでも外れてしまうリスクがあります。
組み立ての難しさ
ピッチが正しくないと、不一致やねじ山の交差が発生し、締め付けが難しくなります。ねじが緩みすぎて締め付けるのに余分な力が必要になったり、きつすぎて詰まったりします。これにより、接続が悪くなるだけでなく、組み立て時間が長くなり、プロセス全体が難しくなります。
強度と荷重分散の問題
ねじピッチが不安定な場合、ねじ部分全体ではなく特定のポイントに応力が発生します。このような不均一な荷重分散の結果、接続が緩み、高圧下で破損します。
製造上の欠陥と廃棄物
CNC 旋盤加工では、製造業者に固定の許容レベルが与えられ、製造業者はそれを守る必要があります。したがって、標準に従わない場合、部品は再加工または廃棄する必要があります。これにより、無駄が多くなり、生産コストが増加します。
ねじピッチが不安定になる原因
機械の校正が不正確
古い CNC ソフトウェア、ツールの位置ずれ、または不適切なマシン パラメータ設定により、ねじピッチが不安定になる場合があります。その結果、ねじピッチがきつすぎたり緩すぎたりする不均一なねじピッチが形成されます。CNC 旋盤加工は自動化されたプロセスであるため、正確なねじピッチを得るには、正しく調整してプログラムする必要があります。
ツールの摩耗と損傷
CNC 旋盤加工で使用される切削工具は、重金属と頻繁に接触するため摩耗します。工具が損傷または摩耗すると、切削精度が低下し、ねじピッチが不均一になります。
機械の振動
機械が動作中に振動する理由はいくつかあります。デバイスの配置ミス、設定ミス、機械の設置面の凹凸などが原因で振動が発生することがあります。このような振動により、加工中に工具の位置がずれたり、ワークピースが動いたりします。その結果、間違ったねじピッチや不正確なねじピッチが作成されます。
切断パラメータが正しくありません
CNC 旋盤加工では、スピンドル速度、送り速度、切削深さなどのパラメータを正しく設定する必要があります。これらのパラメータの設定を間違えると、加工中にねじピッチが不安定になります。また、スピンドルとリードスクリューの位置がずれると、ピッチが一定でなくなります。
環境要因
温度などの環境要因は、加工対象物と CNC マシンの両方に影響を与えます。たとえば、温度の変動により、金属加工対象物は膨張または収縮し、ピッチやねじ山の寸法に影響を与えます。
CNC旋盤加工における不安定なねじピッチを修正するためのキャリブレーション技術
機械校正
CNC 旋盤のリード スクリューが適切に取り付けられているかどうかを確認します。次に、ダイヤル インジケータを使用してスピンドルの位置合わせを固定し、テール ストックと平行になっていることを確認します。ただし、精度を保つには、軸ごとのキャリブレーション手法に従う必要があります。以下に、CNC 旋盤加工用の幾何学的キャリブレーション方法を追加しました。
直線軸のキャリブレーション
| キャリブレーション方法 | 主な用途 | 用途 | 精度 |
|---|---|---|---|
| レーザー干渉計 | X軸とZ軸のキャリブレーション | 正確なリードスクリューの動きを実現し、ねじピッチの精度を確保 | 非常に高い |
| ボールバーテスト | 円弧補間と機械形状 | 軸の真直度と直角度を検出し、ねじの精度に影響します | ハイ |
| ダイヤルインジケータとゲージブロック | 軸の移動と平行度の検証 | 小規模な作業における定期的な点検や微調整に最適 | 穏健派 |
軸の直角度と平行度
| キャリブレーション方法 | 主な用途 | 用途 | 精度 |
|---|---|---|---|
| 軸の垂直性（X と Z） | X軸とZ軸が垂直であることを確認する | ねじ山のゆがみやピッチ誤差を防止 | ハイ |
| テールストックの平行度 | テールストックがZ軸と平行であることを確認する | 安定性と正確なねじ品質を維持 | ハイ |
工具キャリブレーション
工具の直径と長さを測定して、ねじの深さとピッチが正確であることを確認します。工具の状態を考慮するだけでなく、摩耗または損傷した工具はねじピッチを不安定にします。したがって、正確なねじ切りを行うには、切削工具が十分に鋭利であることを確認してください。さらに、ねじ切りインサートの正確さを確認することも重要です。
スピンドルキャリブレーション
スピンドルの振れが大きすぎると、ねじピッチが不均一になります。そのため、ダイヤル インジケータを使用してスピンドルの振れを測定し、振れが大きすぎる場合は、スピンドル ベアリングやその他のコンポーネントを修正して精度を高めます。
フィード機構のキャリブレーション
送り機構は、機械とワークピースの動きを扱い、ねじピッチに直接影響します。送り機構を較正するには、リード スクリュー、モーター、エンコーダーが正しく機能しているかどうかを確認します。これを行うには、次の手順に従います。
- リードスクリューのバックラッシュを確認する
- 送り速度がスピンドルと同期していることを確認する
- エンコーダがCNCシステムに正確なフィードバックを提供しているかどうかを確認する
これにより、スムーズな送り機構が提供され、加工部品の全体的な品質が向上します。
校正標準の使用
機械部品のねじピッチ精度を確認するには、ねじゲージやテストピースなどの校正基準に従ってください。たとえば、ねじプラグゲージとリングゲージを使用してねじ寸法を測定します。
さらに、業界標準で定められた既知の仕様を持つ標準化されたテストピースを使用することもできます。この場合、精度を維持するために、座標測定機 (CMM) などのハイテク機械が使用されます。
ソフトウェアキャリブレーション
パラメータの定期的な検査は、CNC ソフトウェアで正しくプログラムされています。ソフトウェアを調整することで、バックラッシュや間違ったリードスクリューピッチなどの小さなエラーを修正できます。
ねじピッチ安定のための予防策
- 定期的な機械の清掃、点検、潤滑のスケジュールを維持する
- 部品のスムーズな動きを確保するには、適切な種類と量の潤滑剤を使用してください。
- 摩耗または破損した切削工具を検査する
- 一貫したスピンドル速度と送り速度を維持する
- 機械とワークピースの温度を一定に保つために十分な冷却剤を使用してください
- 振動を最小限に抑え、適切な機械の水平を保つ
結論
CNC旋盤加工の前に、ねじピッチの不安定さを避けるために機械の調整を行ってください。すべてのツールが適切に調整され、パラメータが正しく設定されていることを確認してください。ただし、CNC旋盤加工では心配する必要はありません。 RICHCONN.
当社には、直径100mmから2.0mmまでのワークピースの加工をサポートするCNC旋盤が20台あります。さらに、 ISO2768規格 信頼性の高い加工を保証します。また、一貫したねじピッチを維持するには、最小公差レベル±0.003 mmを提供します。 CNC旋盤加工自信を持って当社を信頼していただけます。 お問い合わせ あらゆるタイプの CNC 加工サービスに対応します。
よくあるご質問
ねじ切りに最適な旋盤速度はどれくらいですか?
旋盤の平均速度 300 RPM は、ほとんどの材料のねじ切りに最適な速度です。これにより、滑らかな切削と、ねじ切り中の熱発生の最小化がバランスよく実現されます。
ねじピッチはどのように測定しますか?
ねじピッチゲージは、ねじピッチを測定するための最も一般的なツールです。ただし、マイクロメーターやノギスなどの他のツールも使用されますが、これらは一般的な選択肢ではありません。
機械の校正は、不安定なねじピッチを修正するのにどのように役立ちますか?
キャリブレーションにより、ツールとリード スクリューの適切な位置合わせが保証され、バックラッシュと振動が最小限に抑えられ、スピンドル速度と送り機構が調整されます。これにより、CNC マシンの正しい動作が保証され、ねじピッチの不安定さの問題が解決されます。
