加工中にクランプが薄肉鋳造品を変形させる仕組み

クランプは、支持部の間、開口部を横切る、抜き勾配上、または柔軟なフランジを通して力が作用すると、薄肉鋳造品を変形させることがあります。その後、切削加工は鋳造品を曲げた状態で加工します。クランプを解放すると、弾性回復により、治具内での寸法が正しく見えても、平面度、穴の位置合わせ、シール面の位置、または壁のプロファイルが変化します。

これを制御するには、明確な力の経路、低く安定したクランプ力、反力に近い支持、段階的なクランプ順序、そして自由状態での検査が必要です。目的は、鋳造品を公称治具形状に押し付けるのではなく、動きを防ぐことです。

クランプ荷重が部品に入る場所と出る場所

クランプ接触は、リブ、ボス、または補強された壁の上に、反力経路に位置決め部または支持部を置いて配置してください。広いカバーの中央、支持されていないフランジの端、または薄いシール壁に押し付けるのは避けてください。傾斜した鋳造面にクランプをかけると、位置決め部に部品を滑らせる横方向の成分が生じる可能性があります。

サポートはすべてのクランプの直下にある必要はありませんが、構造経路は短く、変位を制限するのに十分な剛性が必要です。有限要素解析でコンセプトをスクリーニングできますが、実際の鋳造厚さと境界接触は変動するため、物理的な力と変位のテストは引き続き必要です。

必要なクランプ力の決定方法

実際の粗加工と仕上げ加工の戦略から切削力の方向を推定し、加速度、工具の入り、断続切削を含め、適切な設計マージンを適用します。摩擦力だけで重要な横方向の荷重を支えるべきではありません。確実な位置決め部で反力を受けることができます。クランプ力は、滑りが発生しないしきい値以上であるが、変形または局所降伏しきい値未満に保つ必要があります。

油圧の場合、圧力、ピストン面積、リンク機構、接触角度から実効力を計算します。レギュレータのばらつきや回路を共有する複数のクランプがシーケンスを変更する可能性があるため、低設定と高設定を検証します。手動トルクは、ばらつきが着座に影響する場合、管理された工具を使用する必要があります。

クランプ時と解放時の形状の測定方法

柔軟性が高いと思われるゾーンにインジケータまたは非接触変位センサーを配置し、各クランプが係合するときの動きを記録します。いくつかの力レベルで代表的な部品を加工し、定義された安定化時間と温度の後に自由状態の形状を測定します。インプロセスプロービングとの違いを理解するためだけに比較し、リリースには図面に指定された状態を使用します。

ひずみゲージやスキャンは、困難な調査をサポートできます。感圧フィルムは接触分布を明らかにできますが、界面を変更し、生産肉厚を表していない可能性があります。テストには、異なるキャビティや肉厚の極端な鋳造品を含める必要があります。

加工順序が変形を低減する方法

可能な限り材料除去のバランスをとり、粗加工は仕上げ加工の前に行い、高切込み除去と最終重要切削の間で部品をリラックスさせます。鋳造品の片側を加工すると、クランプとは無関係に残留応力が解放される可能性があるため、クランプ誘起変形と材料除去変形を管理された試験で分離します。

低力仕上げクランプまたは2番目の治具は、最終的な自由状態形状を改善できますが、追加の取り扱いにより移送誤差が生じます。CNC加工ルートは、解放部品要件を満たす最も簡単なシーケンスを選択する必要があります。

バイヤーが工場で監査すべきこと

承認された圧力またはトルク、クランプ順序、接触状態、支持機能、位置決め部の清浄さ、着座しない部品への対応を確認します。オペレーターは、管理された許可なしに力を増やしたり、シムを追加したり、部品を叩いたりしてはなりません。圧力が記録されているか、摩耗したパッドが力の方向を変えるかを確認します。

選択した1つの部品のCMMレポートだけでなく、自由状態の初回品データと力の調査を求めます。統合された鋳造後加工は、クランプ設定を加工プログラムと部品リビジョンにリンクさせたままにする必要があります。

温度と工具摩耗がクランプウィンドウを変える方法

鋭い工具と冷えた部品で認定された治具は、切削が鋳造品を加熱したり、工具摩耗が切削力を増加させたりすると、異なる動作をする可能性があります。アルミニウム壁は位置決め部に対して膨張する可能性があり、油圧オイルの温度はアクチュエータの応答を変える可能性があります。認定には、最初の冷間サイクルだけでなく、通常の暖機状態と許容工具寿命境界を含める必要があります。

スピンドル負荷、振動、または別の承認された切削信号を自由状態寸法とトレンドします。負荷の上昇は滑り限界を超える可能性があり、オペレーターがクランプ圧力を上げることを促す可能性があります。適切な対応は、より力を加えることではなく、工具交換またはパス調整である可能性があります。

薄肉変形は、剛性のある支持された形状を通してクランプ力を導き、解放された結果を証明することで防止されます。クランプ力を増やすと、クランプが安定して見える一方で、完成した鋳造品の精度が低下する可能性があります。