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減算的なプロセスは、設計の青写真がソリッド部分に変換される製造業の世界で中心的で不可欠な役割を果たします。それらは精度の「彫刻ナイフ」として機能し、材料を体系的に除去して、金属、プラスチック、その他の原料を正確な形状、サイズ、表面特性を提供します。マシンビルディングの世界に慣れていないか、生産を最適化しようとしている経験豊富なエンジニアであろうと、ターニング、フライス、掘削、粉砕、退屈、ブローチ、ソー、EDM、レーザー切断の詳細な理解が不可欠です。 EDMおよびレーザー切断は、コア製造能力と最適な生産パスの基礎である9つの基本的かつ重要なプロセスです。現代の産業の顔を形作ったこれらのプロセスブレードを探り、その原則、利点、アプリケーションについて学びましょう。
旋回
1。コア定義
ターニングは、ワークピースが回転する加工プロセスです固定ツールは、主に回転部品（円筒形、円錐形、端面、スレッドなど）の機械加工に使用されます。
2。典型的なアプリケーションシナリオ
自動車産業：ドライブシャフト、ピストン、ホイールハブなどのロータリー部品。
機械の製造：工作機械の紡錘、ネジ、ベアリングリング
エネルギー産業：タービンシャフト、油圧シリンダーバレル
航空宇宙：エンジンシャフト、着陸装置コンポーネント
3。コアの利点
- 高効率：大量生産に適している単一のクランプは、複数のプロセスを完了することができます（例：円筒形、エンドフェイス、グルービング、スレッド）。
- 高精度：IT6グレード（耐性±0.01mm）までの精度、RA0.4-1.6μm。
- 低コスト：製粉/研削と比較して、ターニングツールのコストは低く、経済的機械加工に適しています。
- 適応可能：金属（鋼、アルミニウム、チタン）、プラスチック、複合材料などを処理できます。
4。分類の回転
| 分類 | タイプ | 特徴 |
|---|---|---|
| 処理機能 | 外部ターニング | シャフト部品の外面を処理します |
| 内部ターニング（退屈） | スリーブとシリンダーボアの処理 | |
| 顔のターニング | ワークピースの端面（平面）を処理します | |
| スレッドターニング | ボルトやネジなどのスレッドの処理 | |
| 自動化レベル | 普通の旋盤 | 小さなバッチに適した手動操作 |
| CNC旋盤 | 高精度、自動化、大量生産に適しています | |
| ターンアンドフライスセンター | クランプエラーを減らすための統合ターニング +フライス加工 |
5。キープロセスパラメーター
切断速度（VC）：炭化物ツールターニングスチール部品は通常100〜300m/分
フィード（f）：粗い0.2-0.4mm/r、0.05-0.1mm/rを微調整します
カットの深さ（AP）：粗い1-5mmを回し、0.1-0.5mmを回す仕上げ
6。開発動向
高速ターニング（HST）：スピンドル速度10,000-20,000rpmの効率を向上させる
ハードターニング：研削、硬化鋼の直接加工（HRC 60+）の代替
インテリジェントターニング：統合されたAIツール摩耗監視（例：SandvikCoroplus®）
例：自動車ドライブシャフトは、CNCがラフング（IT10、RA3.2μm）で回転し、その後仕上げ（IT7、RA0.8μm）で、1ピースあたり約5分の加工時間があり、従来の粉砕よりも効率が30％増加します。
ミリング
ミリングは、削減のための製造プロセスですまた、平らな表面、湾曲した表面、溝、その他の特徴の精密機械加工に広く使用されているマルチフルートツールを回転させることにより、ワークピースを加工します。以下は、その重要なポイントの説明です。
（1）コア定義
回転するマルチフリュートツール（ミリングカッター）を利用して、歯でワークピースの歯を切断し、ツールとワークピースの相対的な動きを介して材料を除去し、平らな表面、湾曲した表面、ギア、糸、その他の複雑な幾何学的形状の機械加工を可能にします。回転とは異なり、フライトは通常、ワークピースが静止または飼料の動きである間に回転します。
（2）典型的なアプリケーションシナリオ
家電：CNC精度機械加工携帯電話用の金属製ハウジングの高い表面品質（RA0.8μm以下）が必要です。
カビとダイの製造：空洞の表面加工（射出型、鋳造カビなど）、多軸の同時フライス加工に依存する
航空宇宙：航空機の構造部品の効率的な製粉（チタン翼梁）
自動車産業：エンジンブロック表面ミリング、ギアボックスギア処理
3。精度と表面の品質
寸法精度：IT7-IT10グレード（IT7耐性約±0.015mm、IT10約±0.1mm）
表面の粗さ：RA0.8-3.2μm、RA0.4μmまでの高速精度ミリング
影響要因：ツールランアウト（<0.005mm）、機械の剛性、カットパラメーターの最適化
4。サブディビジョンタイプをプロセスします
| 分類 | タイプ例 | 特徴 |
|---|---|---|
| 表面の特徴 | 飛行機製粉 | フェイスミリングカッター、高効率を使用してください |
| 輪郭ミリング | 複雑な形状をプロファイリングします | |
| フィード方向 | 登るミリング | 良好な表面品質、長い道具の寿命 |
| 従来の製粉 | 硬質材料に適した安定した切断 | |
| ツールの動き | 3軸ミリング | 基本処理、低コスト |
| 5軸リンケージミリング | インペラなどの複雑な表面を処理できます |
5.主要な技術的パラメーター
切断速度（VC）：炭化物ツール加工アルミニウム合金最大300〜800m/min
歯ごとの飼料（FZ）：通常は0.01-0.05mm/歯を仕上げます
軸方向のカット深さ（AP）：粗い5〜10％のツールの直径、0.1-0.5mmの仕上げ
6。業界の動向
高速ミリング（HSM）：20,000〜60,000rpmのスピンドル速度、効率が3〜5回増加する
マイクロミリング：精密医療機器の場合、ツールの直径<0.1mm
スマートマシニング：統合されたフォースセンサーは、リアルタイムでツールの摩耗を監視します（例：Marposs System）
ケース：iPhone 14 Proのチタン中心フレームは使用して製粉されました5軸CNCミリング、3つのプロセスを通過します：ラフミリング（IT10）、セミフィニッシュミリング（IT9）、仕上げフライス（IT7）、そして最終的にはRA0.6μmの鏡のような表面を実現し、1ピースの機械加工時間は約25分です。
掘削
1。コア定義とプロセスの特性
掘削は、回転する切削工具を使用する製造プロセスです（ツイストドリル、ステップドリルなど）固体材料の円形の穴を機械加工します。それは減算的なプロセスです。そのコア特性は次のとおりです。
軸方向の切断：主な切断力はドリルの軸に沿っています
限られたチップ除去：チップをドリルグルーブから排出する必要があります。
困難な熱散逸：熱の約50％がチップによって取り除かれ、残りはワークピース/ツールに移されます
2。典型的な産業用途
| 業界 | アプリケーションケース | 特別な要件 |
|---|---|---|
| 自動車製造 | エンジンシリンダーオイルホール（φ3-10mm） | ディープホール（L/d = 15-20）高いストレート |
| 電子産業 | PCBマイクロホール（φ0.1-0.3mm） | 穴の直径耐性±0.01mm |
| 航空宇宙 | 航空機翼スパーウェイトリダクションホール（φ5-20mm） | チタン合金処理、BURR要件なし |
| エネルギー機器 | 原子力主要パイプ冷却穴（φ50-100mm） | ステンレス鋼のディープホール処理 |
3.主要な技術の制限と画期的なプログラム
制限：
深さと直径比の制限：従来のツイストドリルL/d≤10（制限を超えると、偏向、ツールの振動につながります）
穴の品質欠陥：Exit Burrs（Burr）、Hole Wall Chatter Mark（おしゃべりマーク）
ツールの摩耗：クロスブレード摩耗によるセンターリングが不十分です
高度なソリューション：
ディープホール加工技術：
銃掘削（L/d≤100）：シングルカッティングエッジ、高圧オイル冷却（7-20 MPa）を備えた非対称設計
BTA掘削（L/D≤250）：ケーシングタイプのチップ除去、加工効率は3回増加しました
マイクロホール処理技術：
レーザー掘削（φ0.01-0.5mm）：PCBのスルーホール（CO₂レーザー）
EDM掘削（φ0.3-3mm）：炭化物型の冷却穴
4。掘削プロセスパラメーターの最適化
| パラメーター | 通常の掘削 | 高速掘削 | マイクロドリル |
|---|---|---|---|
| 切削速度VC | 20-50m/min （HSS | 80-150m/min（炭化物） | 30-60m/min（炭化物） |
| 革命ごとの供給f | 0.1-0.3mm/r | 0.05-0.15mm/r | 0.01-0.05mm/r |
| 冷却方法 | 外部冷却（エマルジョン） | 内部冷却（8MPA） | ミスト冷却（MQL） |
5。精度と品質改善技術
ガイダンステクノロジー：
ドリルスリーブガイダンス（位置精度±0.02mm）
レーザーツール設定システム（事前配置エラー<0.005mm）
後処理プロセス：
リーミング（IT7グレード、RA0.8μm）
押出磨き（burring、RAの改善50％）
このプロセスは、超深度の穴（L/D＞300）、ナノスケールマイクロポア、インテリジェントな適応処理に向けて開発されており、新しいエネルギーバッテリーポールのピース処理、チップパッケージ、その他のフィールドに画期的なアプリケーションを備えています。
研削
1。コア定義とプロセスの特性
研削は、高速回転粉砕ホイールを利用する超高精度加工プロセスです（研磨剤グリッツ +ボンド）ワークピースでマイクロカットを作成するため、およびそのコア特性は次のとおりです。
マルチフルートカッティング：各グリットはマイクロカットエッジに相当します（グリットサイズ＃80-＃3000）
非常に薄いカットの深さ：単一のグリットで0.1〜10μmのカットの深さ。
コールド切断：熱の60％はチップによって運ばれます（回転よりも熱散逸よりも良い）。
2。典型的な産業用途
| アプリケーションフィールド | 典型的なケース | 重要な指標 |
|---|---|---|
| 精密ベアリング | ベアリングレースウェイ研削（HRC62） | 丸さ≤0.5μm、RA0.05μm |
| 医療機器 | 外科的ブレードミラー研削 | ブレード半径≤0.01μm、バリなし |
| 光学コンポーネント | 粉砕を形成するガラスレンズ湾曲した表面 | 表面形状の精度λ/4（λ= 632.8nm） |
| 航空宇宙 | タービンブレードテノングルーブ精密粉砕 | プロファイルトレランス±0.003mm |
3。研削プロセス分類
| 分類ディメンション | プロセスタイプ | 特徴 |
|---|---|---|
| 表面特性の処理 | 表面研削 | 電磁チャッククランプ、V字型研削輪（RA0.1μm） |
| 外部円筒形成 | センターポジショニングは、細長いシャフト（φ0.1mm）を処理できます | |
| 内部円筒粉砕 | 小さな研削輪（φ3-20mm）、惑星運動 | |
| 粉砕ホイールタイプ | コランダム粉砕ホイール（al₂o₃） | 一般タイプ、処理鋼部品 |
| CBNグラインディングホイール（窒化キュービックホウ素） | ハードマテリアル処理（HRC ＞55）、10倍の寿命 | |
| ダイヤモンド研削輪 | セラミック/炭化物処理、＃8000までの粒子サイズ |
4.キープロセスパラメーター
粉砕ホイールライン速度：
通常の研削：30-45m/s
高速粉砕（HSG）：80-200m/s（特別な車輪が必要）
ワークスピード：
精密粉砕：0.1-1m/min
高効率ディープグリンジ（HEDG）：最大100m/min
カットコントロールの深さ：
ラフな研削：5-20μm/ストローク
細かい粉砕：0.1-1μm/ストローク
5。表面の品質制御
粗さ範囲：
通常の研削：RA0.4-0.8μm
精密粉砕：RA0.1-0.4μm（ミラー表面）
超高精度の研削：RA <0.05μm（電解型の研削輪輪が必要）
変成層制御：
白い層の厚さ<2μm（最適化された冷却によって火傷を回避）
6。高度な技術開発
ウルトラ精度の研削：
空力紡錘体（ラジアルランアウト<0.05μm）
オンラインドレッシングテクノロジー（レーザードレッシング精度±1μm）
インテリジェントな研削：
電源監視防止防止システム（例：スタジャー監視システム）
デジタルツイン最適化パラメーター（ホイールライフ予測）
複合加工：
結合した研削電分解機械加工（硬く脆性材料の亀裂のない機械加工）
7.典型的な機械加工の例
ベアリングレースウェイの機械加工：
CBN研削輪の使用（＃800グリット）
線形速度60m/s、ワークピース速度500rpm
RA0.05μm、丸さ0.3μmを達成しました
人工関節球状研削：
等高線精度±0.005mm、表面滅菌グレードの研磨
研削技術は、ナノレベルの精度、インテリジェントな適応制御、グリーン処理に向けて発展しており、半導体ウェーハやマイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）などの分野での精度の限界を突破し続けています。
つまらない
ボーリングは、回転する退屈ツールを使用して、プレハブ穴を正確にトリミングする加工プロセスです。主に、寸法精度（最大±0.005mm）と穴の形状の耐性を改善するために使用されます。通常、油圧バルブボディの精密穴の処理、砲兵バレルライフリング補正などで使用されます。このプロセスは、穴の位置の逸脱を効果的に修正し、高い丸み（<0.002mm）と低粗さ（RA0.4μm）を達成でき、特に大量の穴の穴の穴の終了に適したホール仕上げの中心的な手段の1つです。
ブローチ
ブローチは、マルチトゥースブローチを使用して、単一の線形ストロークで複雑な内部輪郭を直接形成する効率的な処理技術です。通常、自動車用スプラインシャフトや銃トリガースロットなどの特別な形の構造のバッチ処理で使用されます。そのコアの利点は、1回限りの形成機能にあり、IT7レベルの精度（±0.02mm）とRA1.6μmの表面品質を同時に確保できます。カスタマイズされたツールのコストは比較的高くなっていますが、大量生産が5,000個を超える場合、シングルピース処理コストはフライス/ギアシェーピングプロセスよりも大幅に低く、これは大規模な精度の特殊形状のグルーブ処理のニーズに特に適しています。
のこぎり
のこぎりは、材料を分割するために鋸歯を備えた切削工具を使用するプロセスです。これは、主に金属プロファイル（アルミニウムプロファイルなど）と鋼のストック分割を切断するために使用されます。円形のこぎりの切断と比較して、バンドソーカッティングには省エネの大きな利点があり、高い切断効率を維持しながらエネルギー消費を40％減らすことができます。大量の金属材料の大まかな処理と前処理に特に適しています。
電気放電加工
ElectroSpark Machining（EDM）は、パルス放電を使用して導電性材料を腐食させる非接触特別処理技術です。特に、従来の切断で処理するのが難しい、スーパーハード材料（セメント炭化物など）や複雑な空洞（射出型型テクスチャなど）を処理するのに特に適しています。このプロセスは、放電エネルギーを正確に制御することにより、±0.005mm（スローワイヤ）の非常に高い精度を達成でき、材料の硬度によって制限されません。金型製造、航空宇宙などの分野での主要なコンポーネントの処理においてはかけがえのないものです。
レーザー切断
レーザー切断は、高エネルギーレーザービームを使用して材料の非接触精度切断を実行する高度なプロセスです。これは、自動車用シートメタル部品（ドアの輪郭の切断など）の高効率のブランキングや、ジュエリーやその他の精密処理シナリオの細かい叫び声に特に適しています。エネルギー密度が高いため、このプロセスは、±0.1mmの処理精度を維持しながら、3mmステンレス鋼プレートを切るときに10m/minの速度に達する可能性があります。これは、高効率と柔軟性の高い両方の利点があり、最新の精密製造のコア処理方法の1つになっています。
まとめ
伝統的なターンの回転芸術から、レーザー切断の光エネルギーブレードまで、これらの9つの機械加工プロセスは、近代的な製造のコア技術的骨格を形成します。各プロセスは、回転する体を効率的に形作る、複雑な表面を柔軟に包み、EDMを柔らかく克服し、接触せずに彫刻を切断することを柔軟に征服する - それぞれが独自の役割と共同イノベーションを持っています。複合加工技術とデジタルインテリジェント製造の開発により、これらのプロセスの境界はぼやけて融合しています（たとえば、ミルターンコンポジットセンターは、プロセスの80％を同期させることができます）。
それらの本質的な違いとアプリケーションシナリオを理解することは、エンジニアが最適な機械加工プログラムを選択するのに役立つだけでなく、製造制限のプロセスの革新とブレークスルーを促進するのにも役立ちます。将来的には、これらの古典的なプロセスは、新しい材料とAIテクノロジーと深く組み合わされ続け、マイクロナノ製造やスペースパーツなどの最先端の分野で活性化されます。
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LSチーム
LSは業界をリードする会社ですカスタム製造ソリューションに焦点を当てます。 5,000人以上の顧客にサービスを提供している20年以上の経験により、私たちは高い精度に焦点を当てていますCNC加工、板金製造、3D印刷、射出成形、金属スタンピング、その他のワンストップ製造サービス。
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詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。www.lsrpf.com
FAQ
1.どの部分が適切になっていますか？なぜロータリー部品の最初の選択肢なのですか？
ターニングは、ツールのワークピース回転 +線形フィードを使用して、シャフト、ディスク、ブッシング（例：スレッド、テーパー）などの回転的に対称的な部品の効率的な加工です。その利点は、単一のクランプでマルチフィーチャー加工（外部円、端面、溝）の完了にあり、寸法精度は±0.01mm、表面粗さRA1.6μmに達することがあります。
2.製粉とターニングの中心的な違いは何ですか？ミリングを選択するのはいつですか？
フライスは、機械加工面、湾曲した表面、形状の輪郭（カビの虫歯など）に適したツール回転 +ワークの動きです。ターニングはワークの回転であり、回転体に特化しています。ミリングの利点は、多軸リンケージ（5軸ミリングコンプレックスインペラーなど）ですが、効率は回転よりも低くなっています。選択基準：非対称部品は、フライスを選択し、回転体はターニングを選択します。
3.なぜ掘削（掘削）よりも退屈な（退屈）が精密穴の処理に適しているのですか？
掘削はIT10〜IT12の精度（±0.1mm）のみを保証することができますが、調整可能な退屈ツールを退屈させて、プレハブ穴、丸み、位置の程度、IT6レベルの精度（±0.005mm）の精度を修正するために退屈します。たとえば、各ホールシステムの同軸性を確保するために、油圧バルブボディホールは退屈する必要がありますが、掘削はラフにのみ使用されます。
4.従来の切断プロセスと比較して、レーザー切断（レーザー切断）。
レーザー切断は、接触または機械的応力なしで金属/非金属を切断し、KERF幅はわずか0.1mm（プラズマ切断は約1mm）で、非常に高速（3mmステンレス鋼で10m/min）です。その柔軟性は、複雑な輪郭（たとえば、自動車用板金の形状の穴）をサポートしますが、機器コストが高いため、付加価値の高い製品に適しています。
