中国におけるCNC加工チタンフランジサービス
Wstitanium は、チタンフランジの CNC 加工の分野で豊富な経験と高度な技術を備え、すべてのリンクで厳密に品質を管理し、高品質で高性能なチタンフランジを提供することに尽力しています。
ワンストップCNC加工チタンフランジメーカーおよびサプライヤー
現代の産業システムにおいて、チタンフランジは配管接続や機器組立の重要な部品です。高強度、低密度、優れた耐腐食性、良好な生体適合性といったチタン金属の優れた特性により、航空宇宙、石油化学、医療機器など、材料性能に対する要求が極めて厳しい産業において不可欠な役割を果たしています。製造業の継続的な発展に伴い、コンピュータ数値制御（CNC）加工技術はチタンフランジ製造の中核技術となり、工程を精密に制御し、複雑な形状を実現し、高い精度と安定性を確保しています。
CNC加工チタンフランジの利点
CNC 加工チタンフランジは、精度、効率、複雑な形状の加工、材料の利用、品質の安定性の点で大きな利点があります。
- 高精度
CNC加工は、コンピュータプログラムを用いて工具の軌道を精密に制御し、ミクロンレベルの位置決め精度を実現します。直径、厚さ、ボルト穴の位置など、主要な寸法を非常に狭い許容範囲内で厳密に制御できます。例えば、航空宇宙用チタンフランジの寸法公差要件は通常±0.005mm以下です。CNC加工は、この精度基準を安定的に達成し、他の部品との完璧な連携を確保し、システム全体の信頼性と性能を向上させます。
- 複雑な形状
CNC加工は、一般的な3軸、4軸、さらには5軸加工センターのような多軸連携機能を備えており、特殊形状の輪郭や曲面など、複数の面や複雑な形状の加工を1回のクランプで完了できます。プログラムは工具を複雑なパスに沿って移動させることで、チタンフランジの複雑な形状と内部構造を精密に加工します。例えば、特殊なシーリング溝、特殊形状のボス、または不規則な穴システムを備えたチタンフランジも、CNC加工によって容易に加工できます。
- 高効率
CNC加工のプログラミングとデバッグが完了すると、自動連続加工が可能になり、生産効率が大幅に向上します。同時に、製造プロセスはプログラムによって完全に制御されるため、すべてのチタンフランジを同一のプロセスパラメータと手順に従って加工することができ、高い品質の一貫性を確保できます。この利点は、特に大量生産において顕著です。
- 無駄を減らす
CNC加工は、チタンフランジの設計モデルに基づいて精密なツールパスプランニングを実行し、原材料の利用率を最大限に高めます。加工プロセスを最適化し、不要な切削量を削減することで、加工誤差による材料の無駄を回避します。比較的高価なチタン材料の場合、このような材料利用率の向上は生産コストの削減につながるだけでなく、持続可能な開発のコンセプトにも合致しています。
チタンフランジをフライス加工する場合、チタン合金との化学的親和性が低く、熱伝導性に優れ、強度の高い工具材料を選択する必要があります。チタン合金では、一般的にタングステンコバルト（YG）系超硬合金が用いられます。例えば、YG8やYG6Xといったグレードの超硬工具は、実用用途において優れた切削性能を示します。一部の高速フライス加工や複雑な輪郭加工には、TiAlNコーティング工具が使用されます。
チタン合金のフライス加工におけるwstチタンの熱伝導率は一般的に低く、これはチタン合金は熱伝導率が低いためであり、切削速度が速すぎると切削温度が急上昇する。切削速度は通常20～40m / minである。例えば、超硬エンドミルでTC4チタン合金フランジをフライス加工する場合、切削速度は30m / minに選択できる。チタンフランジのフライス加工の送り速度は0.05～0.2mm / zである。フライス加工の深さは、一般的に0.2～0.5mmに制御される。厚いチタンフランジの場合、層状フライス加工の戦略により、切削抵抗と切削温度を効果的に低減し、工具の摩耗を低減することができる。各層のフライス加工深さは、通常、工具径の1/3を超えない。例えば、直径16mmのエンドミルで厚さ10mmのチタンフランジをフライス加工する場合、3～4層に分けてフライス加工することができ、各層のフライス加工深さは2～3mmに制御される。
CNC旋削チタンフランジは、チタンフランジのサイズ仕様と精度に応じて適切な旋盤モデルを選択します。Wstitaniumは、 HAAS 米国製の旋盤です。旋削加工中の切削力に安定して耐え、高精度を達成するために、十分な剛性と精度が必要です。チタンフランジは通常、主偏向角が90°または75°の刃で旋削されます。内穴旋削工具の主偏向角は通常90°以上です。
チタン合金を旋削する際の切削速度は比較的低く、通常は20～50m/分です。例えば、TA2チタンフランジの外径を旋削する場合、切削速度は30～40m/分の範囲で選択できます。送り速度の大きさは、加工効率と表面品質に直接影響します。チタンフランジを旋削する場合、送り速度は通常0.1～0.3mm/rです。例えば、外径を荒旋削する場合は0.2～0.3mm/rに選択し、精旋削する場合は0.1～0.15mm/rに下げることができます。切削深さは、主にワークの取り代と旋盤の性能によって決まります。荒旋削の場合、切削深さは通常1～3mmです。精旋削の場合は、切削深さを0.2～0.5mmに制御します。旋削加工中は、旋盤の稼働状態と工具の摩耗に注意し、切削深さを適時調整して、表面粗さがRa0.8～Ra1.6μmに達するようにします。面取りの角度と大きさは設計要件を満たす必要があり、通常は45°、面取りの大きさは0.5～1mmです。
超硬ドリルビットは硬度と耐摩耗性に優れており、高速穴あけや高精度が求められるチタンフランジ加工に適しています。例えば、コバルト含有高速度鋼ドリルビットがあります。切削抵抗と切削温度を低減するため、ドリルビットの先端角は130°～140°に設定されています。これにより、刃先がより鋭利になり、切削抵抗の集中を軽減できます。ねじれ角は通常30°～40°で、良好な切削片除去性能を確保します。
チタン合金の穴あけ加工では、切削速度は通常5～10m/分です。例えば、直径10mmの超硬ドリルで穴あけ加工する場合、切削速度は5～15m/分に選択できます。コバルト含有高速度鋼ドリルを使用する場合は、切削速度を適切に下げる必要があります。送り速度は0.1～0.3mm/rです。例えば、深穴を穴あけする場合は、送り速度を適切に下げる必要があります。より大きな穴径の場合は、穴あけ精度と品質を確保するために、事前に下穴加工を行うことができます。下穴の直径は通常、最終穴径の0.5～0.8倍で、その後、リーマーまたはリーマーで穴を仕上げます。良好な切削片除去は、スムーズな穴あけ加工の鍵です。穴あけ加工中は、切削片が穴から適時に排出されることを確認し、穴内に切削片が堆積してドリルが破損するのを防ぎます。
チタンフランジのCNCタッピングでは、タップは大きな切削抵抗と摩擦の影響を受けやすいため、一般的にはハイスタップと超硬タップが使用されます。チタンタップのねじれ角は通常30°～45°で、これにより切りくずが螺旋溝に沿ってスムーズに排出されます。
CNCタッピングチタンフランジの切削速度は一般的に低く、3～5m/分程度です。切削速度が速すぎると、タップの摩耗が増大し、ねじ山表面品質が低下し、タップが破損することもあります。例えば、高速度鋼タップを使用してM10ねじ穴にタップを加工する場合、切削速度は5m/分に設定できます。送り速度はねじ山のピッチと一致させる必要があり、通常はピッチと同じです。タッピング加工中は、タップの送り速度が安定していることを確認してください。送り速度の不均一性によってねじ山形状が不完全になったり、タップが損傷したりすることがないようにするためです。例えば、ピッチが1.5mmのねじ山の場合、送り速度は1.5mm/分に設定する必要があります。良好な潤滑と冷却は、切削抵抗を低減し、タップの摩耗を軽減し、ねじ山表面品質を向上させます。タッピング加工後は、寸法精度、歯形の完全性、表面粗さなど、ねじ山の品質を検査する必要があります。ねじプラグゲージやねじ山マイクロメーターなどの工具を用いて検査することで、ねじ山の品質が設計要件を満たしていることを確認することができます。
チタンフランジをCNC研削する場合、チタン合金は靭性が高く熱伝導率が低いため、研削屑が砥石の表面に付着しやすく、砥石が詰まり、研削効果に影響を与えます。チタンでは、一般的にアルミナと炭化ケイ素の研磨剤が使用されます。例えば、ブラウンコランダム（A）、ホワイトコランダム（WA）、グリーンシリコンカーバイド（GC）などです。
粗研削の場合は、46＃～60＃などの粗い砥石を選択します。精研削の場合は、より良い表面品質を得るために、80＃～120＃などの細かい砥石を選択する必要があります。細粒砥石の砥粒サイズは小さく、研削面はより滑らかです。例えば、チタンフランジのシール面性能を確保するためには、通常、精研削に100＃～120＃の砥石を使用する必要があります。チタンフランジの研削速度は、通常15～30m / sです。研削速度が高すぎると、研削温度が急激に上昇し、ワーク表面に焼けやひび割れなどの欠陥が発生します。送り速度は通常0.1～0.5m / minです。横方向の送り速度とは、砥石がワークに0.05回切り込む深さを指します。横方向の送り速度は、粗研削の場合は0.15～0.01mm、精研削の場合は0.05～0.01mmの範囲で設定できます。研削深さは0.05～XNUMXmmの範囲で制御されます。
残留応力制御
CNC加工における残留応力は、切削パラメータ、工具パス、および加工シーケンスを最適化することで低減できます。例えば、切削深さと送り速度を小さくすることで、工具の鋭い切れ込みや工具からの鋭い切れ込みを回避できます。チタンフランジのCNC加工が完了した後、応力除去焼鈍処理が行われます。応力除去焼鈍の温度と時間は、チタン合金の種類と製造技術に応じて適切に選択する必要があります。例えば、TC4チタン合金の場合、応力除去焼鈍温度は通常550～650℃、保持時間は1～3時間です。
チタンフランジのCNC加工は、工具選定、切削パラメータの決定、品質管理に至るまで、複雑かつ困難なプロセスです。高精度、複雑な形状加工能力、高い生産効率、そして安定性といったCNC加工のメリットを最大限に活用することで、様々な厳しい要件を満たすチタンフランジを製造することができます。
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