CNC ステンレス鋼 (SS) 加工では、コンピュータ数値制御 (CNC) マシンを使用して材料を切断します。 ここでは、CNC マシンがあなたのデザインに従って SS をカットします。
今日のガイドでは、ステンレス鋼の CNC 加工について知っておくべきことをすべて説明します。 CNC 機械加工の最高グレード、CNC 機械加工のコスト、技術など、すべての情報がここにあります。
すぐに飛び込みましょう:
CNC 加工用のステンレス鋼材種の選択
耐腐食性、強度、耐久性などの特性により、ステンレス鋼は CNC 機械加工に人気があります。
現在、あらゆる機械加工プロセスに使用できる多くのステンレス鋼グレードがあります。 機械加工用のステンレス鋼を選択する際の重要な側面を見てみましょう。
機械加工用のステンレス鋼を選択する前に考慮すべきこと
一般に、機械加工プロセスにステンレス鋼を選択する前に、考慮すべき多くの要因があります。 それらには以下が含まれます：
- 費用： ステンレス材の価格はグレードにより異なります。
- グレードの可用性: 一部のステンレス鋼グレードは受注生産であり、オンデマンドでは入手できません。 特に時間が心配な場合は、ご希望のステンレス鋼グレードを確実に入手できるようにすることが重要です。
- 熱処理： ステンレス鋼の硬度、ひいては全体的な機械的特性に影響を与えます。 しかし、 オーステナイト鋼 等級は熱処理の対象ではありません。
- 磁気： 用途によっては、オーステナイト系ステンレス鋼には見られない磁気特性が必要になる場合があります。
- 力： 引張強さは、ステンレス鋼材料の個々の要素によって異なります。
ステンレス鋼種の種類
一般的に、ステンレス鋼にはXNUMXつの分類があります。 これらのグレードから、用途に適したステンレス鋼のグレードを見つけることができます。
1. オーステナイト鋼のグレード
SS 304 と SS 316 は、市場で入手可能な最も人気のあるグレードの一部です。 これらの等級は、次の点で人気があります。
- 優れた耐食性
- 機械加工が簡単
- ほとんどの溶接技術に適しています
オーステナイト系ステンレス鋼のグレード
2. 析出硬化鋼種
一般的な17-4PH、15-5PHグレードを含み、熱処理が可能です。 同時に、優れた強度と耐食性を発揮します。
これらの鋼種は、CNC 機械加工が可能で、信頼性と耐久性の高い部品の製造に使用されます。
引張強度 析出硬化ステンレス鋼種
3. 二相ステンレス鋼種
これらの鋼種は、強度と耐食性が向上したオーステナイト構造とフェライト構造のハイブリッドです。 ニッケルとモリブデンの含有量が少ないのが特徴です。 その結果、多くの重工業で使用されています。
二相ステンレス鋼のグレード
4. フェライト系鋼種
それらは約 12% のクロム含有量を持ち、磁気機能と応力腐食に対する優れた耐性を備えています。 それは通常、塩化物によって引き起こされます。
ただし、オーステナイト鋼グレードと比較して、耐熱性と耐腐食性は低くなります。
フェライト系ステンレス鋼種
5. マルテンサイト鋼種
マルテンサイト鋼種は熱処理が可能です。 その結果、10% のクロム レベルで硬化します。 機械加工は容易ですが、耐食性はオーステナイト系グレードに比べて劣ります。
その結果、カトラリー、自動車部品、医療器具に使用されています。
マルテンサイト鋼のグレード
ステンレス鋼のCNC加工のメリット
ステンレス鋼の製造に CNC を選択することは、メーカーと部品ユーザーの両方に多くのメリットをもたらします。 もちろん、それが今日のテクノロジーの人気の理由です。
彼の利点を見てみましょう：
I. プロセスの再現性が高いため、CNC マシンを使用すると、ステンレス鋼を大量に加工することができます。
II。 ステンレス鋼は非常に柔軟で用途が広いため、複雑な部品、特にオーステナイト グレードでも CNC 加工が可能です。
III。 ステンレス鋼、特にマルテンサイト鋼の強度は、CNC マシンを使用する際の機械加工応力に耐えることができます。
IV。 ステンレス鋼の加工に CNC マシンを使用すると、厳しい公差を選択した場合でも、より高い精度を実現できます。
V. ステンレス鋼のグレードを 1.00 mm 以内の公差で機械加工して、材料の無駄を最小限に抑え、プロセスを早めることができます。
CNC加工ステンレス鋼のコスト
CNC 機械加工されたステンレス鋼部品のコストを知ることは、予算の重要な部分です。 ただし、CNC 機械加工のステンレス鋼部品の正確なコストについては、信頼できるメーカーです。
CNC 機械加工のコストを決定する主な要因には、次のようなものがあります。
- ステンレス鋼種
- 設計の複雑さ
- 作業中の部品サイズ
- CNC加工機が必要
- プロセス期間
プロジェクトを実施する際には、これらの要因を考慮して、設計パラメータとコストを見積もることができます。
ステンレス鋼の CNC 加工サービスとオペレーションの種類
ステンレス鋼の CNC 加工には、切断、フライス加工、穴あけなどの多くの操作が含まれます。
もちろん、それらはステンレス鋼部品の種類を決定します。
1.ステンレス鋼CNC切断
ステンレス鋼の CNC 切断では、設計のニーズに合わせて大きな部品からステンレス鋼の小さな部品を抽出します。 主な CNC ステンレス鋼切断機には、CNC レーザー カッターと CNC ルーターの XNUMX つがあります。
ステンレス鋼のCNC切削
・CNCレーザーカッター
採用する ステンレス鋼のシートから素材を切り出すための、強力なレーザー ビームと集中したストリーム。 あ CNCレーザーカッター 精度が高いため、複雑なデザインをカットする場合に特に役立ちます。
CNCレーザーによる切断加工は、熱を加えて非接触で行います。 CNC レーザー カッターは、レンズを備えたレーザー ヘッドを取り囲み、ノズルを通して高強度のビームを集束させます。
CNCレーザー切断
その後、ビームはコンピューターからの指示に従ってステンレス鋼を溶かします。 圧縮ガスがレンズを冷却すると同時に、切り出された金属蒸気を除去します。
ステンレス鋼板に CNC レーザー切断を採用する利点には、次のようなものがあります。
- 複雑な設計を高精度レベルで行う能力。
- CNC レーザー カッターは非接触アプローチで動作するため、ステンレス鋼の素材は変化せず、汚染されません。
- 得られたカットは通常、二次加工を必要とせずにきれいです。
- CNC レーザー カッターを使用すると、他の切断装置を組み込む必要性が減ります。
CNC レーザー カッターには、レーザー媒体とそのアクティブな状態に応じて分類されるさまざまな種類があります。 最も一般的なタイプは次のとおりです。
・CNCCO2 レーザーカッター
最も一般的なのは、炭素 (IV) 酸化物を利用し、高い効率を示しながら高出力を提供します。 薄いステンレス板から厚いステンレス板まで、細かく複雑なカットができるカッターです。
・CNCクリスタルレーザーカッター
特別に開発されたドープ結晶を採用し、非常に厚いステンレス シート ワークピースでの使用を可能にする高出力を生成します。
・CNCファイバーレーザーカッター
コンジットとして使用される光ファイバー ケーブルを使用して、ビームの生成にダイオードを利用します。 特に非常に薄いステンレス鋼シートを加工する場合に、高速処理でより細かい切断品質を促進します。
CNCのルーター ステンレス鋼を切断する
CNC ルーターは、ステンレス鋼のワークピースに対して XNUMX 軸切断アプローチを実行します。 前後 (x 軸) 上下 (z 軸) および横 (y 軸) に移動できます。 CNC ルーターは、手作業よりも高速かつ正確であり、大量のプロセスをサポートできます。
CNCのルーター
2.CNC旋削ステンレス鋼
CNC旋盤 工具で作業しながらワークピースを回転させて材料を除去する金属加工プロセスです。 CNC ターニング プロセスには、穴あけ、溝入れ、中ぐり、面取り、パーティング、ローレット加工などの操作が含まれる場合があります。
通常、CNC 旋盤は、スピンドル上で回転する円筒形のステンレス鋼棒を工具で加工します。
ツールを複数の軸に沿って配置し、ステンレス鋼棒を送り込んで目的の形状を実現できます。 CNC ターニングは、自動車産業などのさまざまな産業で使用されるステンレス鋼部品の製造に役立ちます。
3. CNCフライス加工ステンレス鋼
ステンレス鋼の CNC フライス加工は、回転可能なスピンドルに取り付けられた工具を使用する減法製造プロセスです。 このツールは、目的の設計が達成されるまで動かないステンレス鋼のワークピースで動作します。
CNCフライス盤は5軸まで対応可能。 その結果、複数のマシンを使用する必要なく、非常に複雑な設計に取り組むことができます。
ステンレス鋼のCNCフライス加工を行うにあたり、まずCAD（Computer Aided Design）を使って設計を行います。 次に、設計を CNC プログラムに変換します。
この後、プログラムをロードして目的の操作を実行します。
4. CNCドリルステンレス鋼
ステンレス鋼への CNC 穴あけの目的は、通常、ボルトやネジを収容するなどの組み立て目的で穴を開けることです。 この機械は、高速回転ドリルビットを使用しています。
ステンレス鋼の CNC 穴あけ加工の採用は、CAD を使用した設計から始まり、CAM を使用して機械ですぐに使用できる指示に変換されます。 これらの指示をCNCボール盤にロードすることで、設計通りにドリル作業をガイドします。
ステンレス鋼の CNC 穴あけは、自動車エンジンの製造や橋梁の建設など、さまざまな業界で使用されています。
ステンレス鋼の CNC 加工におけるその他の操作
ステンレス鋼の CNC 加工に関連するその他の操作では、工作機械が使用され、切粉が生成される場合と生成されない場合があります。
最も一般的な操作には次のものがあります。
CNCバニシングステンレス鋼
CNC バニシングは、滑らかで均一な表面を実現するために材料を除去しない冷間加工プロセスです。 旋盤やフライス盤を CNC バニシング ステンレス鋼に使用して、表面硬度を向上させ、寸法精度を達成することができます。
バニシングは、モーター エンド カバー、バルブ ガイドとロッド、ファン ローター シャフトの製造に至るまで、業界で広く使用されています。 次のように、工具形状に応じて CNC バニシング マシンを分類できます。
ボールバニシングステンレス鋼
ツーリングは、スプリングまたは流体圧力とワークピースによって保持された単一または複数のボールを使用します。 油圧ポンプは、ボールをワークピース上で動作させるための流体の流れを担っています。
液圧を制御することで、CNC バニシング プロセスを指示できます。 または、バニシング プロセスを実行している間、スプリングを使用してボールを所定の位置に保持することもできます。
ローラーバニシングステンレス鋼
ローラーバニシングマシンのツーリングは、回転可能なシャンクでサポートされたXNUMXつまたは複数のローラーを使用します。 シャンクを旋盤、フライス盤、またはボール盤に結合して、ワークピースとの接触時にバニシング プロセスを実行できます。
CNC スレッディング ステンレス鋼
CNC ねじ切り加工では、ステンレス鋼棒にねじ山を設けて、組み立ておよび締結プロセスで使用するねじを作成します。 CNC ねじ切りは、主に旋盤を使用したサブトラクティブ プロセスとして実行されます。
ねじ切り方法
ステンレス鋼の部品に使用できるねじ切り方法がいくつかあります。 最も一般的な方法は次のとおりです。
I. ねじ切り: 小規模な生産、不正確なブランクを処理する場合、またはプロセスが完全なねじ深さを必要とする場合に役立ちます。 次の手法を含めることができます。
- シングルポイントねじ切り: ステンレス鋼の円筒形または円錐形のワークにねじを作成するために、一点で直線移動ツールを使用します。
- ねじ切り: 回転可能なフライスカッターを採用し、工具のらせん経路を編成できる場所にのみねじ山を形成します。
Ⅱ． スレッド研削: ご希望のねじ形状に加工した砥石を使用した研削盤を採用。
CNC加工ステンレス鋼部品の応用
CNC 機械加工によって製造されたステンレス鋼部品は、さまざまな業界で広く使用されています。 これらの部品の主な用途には次のようなものがあります。
- CNC航空宇宙部品: 着陸装置、機体、一部のジェット エンジン コンポーネントには、CNC 機械加工で作られたステンレス鋼コンポーネントが採用されています。
- 自動車産業： CNC 機械加工されたスチール部品は、コネクティング ロッドなどのエンジン コンポーネントなど、さまざまな自動車部品の製造に使用されます。 これらにはCが含まれる場合がありますNC電子部品.
- 化学工業： 化学産業で使用される機器には、耐腐食性に起因する耐久性のためにステンレス鋼が使用されます。
- 構造： 橋などの構造物には、耐久性に優れた強度と耐候性を備えたステンレス鋼が採用されています。
- エネルギー部門: 発電所では、原子炉タンクと熱交換器に CNC 加工されたステンレス鋼の部品とコンポーネントが使用されています。
- キッチン用品: いくつかの調理器具、フライパンや鍋、シンクなどの調理器具、炊飯器、グリルは、ステンレス鋼の CNC 機械加工の結果です。
- 医療産業： 手術器具などの医療業界の機器は、その優れた特性から CNC 機械加工によって開発されています。 実際、たくさんあります CNC医療部品
- 交通： 船舶、列車、自動車などのさまざまな輸送車両には、ステンレス鋼製の部品やコンポーネントが使用されています。
ステンレス鋼 CNC 加工のヒント
ステンレス鋼の CNC 加工は、さまざまな分野で使用される部品やコンポーネントの製造に不可欠です。 ただし、ステンレス鋼を CNC 加工する場合は、次のヒントに留意することが重要です。
内部エッジ半径
加工応力による工具の摩耗や変形を防ぐために、ステンレス鋼ワークピースの内部エッジには常に半径を使用してください。
デザインの特徴
CNC マシンで作成できない機能を含めないでください。 このような状況では、他の製造の選択肢が得られます。
たとえば、必要なツールがないために機械加工が非常に困難になる小さなフィーチャは避けてください。
パラメータの十分性
CNC ステンレス鋼加工の効率を確保するために、XNUMX 分あたりの表面フィート (SFM) などの十分なパラメーターを採用します。
工具材料
CNC 加工時のチッピングや急速な摩耗を防ぐために、適切な工具材料を選択してください。 超硬合金、ハイス鋼、タングステン HSS は、ステンレス鋼の加工時に優れた強度を発揮します。
安全な CNC マシン
操作中の振動による極端な動きを防ぐために、CNC マシンがしっかりと固定されていることを確認してください。
保護ギア
ステンレス鋼の CNC 加工を行うときは、保護メガネ、オーバーオール、手袋などの保護具を用意してください。 CNC マシンとステンレス鋼の破片は、潜在的な危険源の一部です。
公差使用
公差の使用を制限して、必要な場合にのみ公差を使用して加工コストと処理時間が高くならないようにします。
クーラント
適切なクーラントを使用して、ステンレス鋼ワークピースの熱による変形を防ぎ、切りくずの形成を管理します。 クーラントは、腐食に抵抗する能力とともに、表面仕上げと動作速度に影響を与える可能性があります。
奥行きと幅の比率
キャビティを設計するときは、深さと幅の比率を考慮してください。キャビティを深くしすぎると、破砕やたわみなどのツールの不具合が発生する可能性があります。
CNCステンレス鋼加工部品表面処理
ステンレス鋼は耐腐食性と耐熱性に優れていますが、表面処理を使用して他の特性を実現することもできます。 さらに、CNC 機械加工プロセスは、ステンレス鋼の表面を変更する可能性があり、それを復元するための処理が必要です。
CNC ステンレス鋼機械加工部品に採用されている表面処理は、その役割に基づいて次のように分類できます。
黒酸化層の除去
ステンレス鋼が圧延や溶接などの製造プロセスを経ると、酸化層が形成されることがあります。 次の処理でこの酸化層を除去すると、ステンレス鋼の光沢を取り戻すことができます。
I. サンドブラスト: 酸化物層をこすり落とす加圧接着媒体の流れを採用しています。
Ⅱ． 酸洗い： 浸漬時に硝酸と塩酸を使用して、ステンレス鋼部品の酸化物層を除去します。
鏡面仕上げ
多くのステンレス鋼製品は、鏡のような特徴を持つ滑らかな表面仕上げを採用しています。 この外観を実現するには、次のようにステンレス スチール パーツにさまざまな研磨方法を採用します。
I.機械研磨： 機械的研磨を採用し、明るくかなり平らな表面を実現します。 しかし、それは時間がかかり、複雑な部品には困難であり、汚染の脅威をもたらし、光沢が低下します。
Ⅱ． 化学研磨: 複雑な部品の加工に加え、ケミカルソリューションを使用して、目的の光沢を効率的かつ低コストで実現します。 ただし、少量の場合にのみ適しており、換気の良い広いスペースが必要です。
III. 電気化学研磨: 直流電流を流して金属表面をイオン化し、溶解させて光沢のある表面にする還元処理を採用。 複雑な部品や大量の部品の処理をサポートできるため、長期的には手頃な価格になります。
着色仕上げの生成
一部の表面処理は、ステンレス鋼の表面を着色し、耐腐食性や耐摩耗性などの特性を向上させます。 以下を使用して、着色仕上げを行うことができます。
I. 化学酸化: 色の適用は、酸、塩基、および混合塩を含む化学溶液を使用する酸化プロセスによって行われます。
Ⅱ． 電気化学的酸化: ステンレスを陰極とし、化学溶剤からイオン蒸着を行います。
III. 高温酸化: 所望の着色コーティングを達成するには、特定の条件下でステンレス鋼部品を塩に浸漬します。
結論
ステンレス鋼の CNC 機械加工は、さまざまな用途で使用される特定の品質の部品やコンポーネントの製造に不可欠です。 このガイドで提供される洞察は、次のステンレス鋼プロジェクトを確実に成功させるのに役立ちます。
その他のリソース:
CNC加工とは – 出典: ThomasNet
ステンレス鋼 – 出典: ウィキペディア
CNCフライス盤コンポーネント – 出典: HMAKING
CNCターニングパーツ – 出典: HMAKING
CNCドリル部品 – 出典: HMAKING