機械加工の分野では、リーマは一種のコア穴加工工具です.マイクロカッティングを使用して粗い穴を微細化し、サイズ精度、幾何学的精度、表面の滑らかさを大幅に向上させます。現在、14種類のストレートハンドル、円錐形ハンドル、スパイラル、円筒形穴、ハンドリーマーなど、機械加工に使用されるリーマーにはさまざまな種類があります。各タイプには、材料、幾何学的パラメータ、切りくず除去方法が異なるため、独自の処理上の利点と制限があります。
これらのリーマーの特性、動作原理、および用途を理解することにより、適切なリーマーをより適切に選択して使用し、処理効率を向上させ、コストを削減し、製品品質を保証することができます。次に、その処理における無限の可能性を探ってみましょう。
リーマ加工とは?
リーマ加工は一種の機械精密プロセスを使用して穴の寸法精度、形状精度、表面平滑性を向上させる方法穴を開けたりドリルで穴を開けたりするためのロータリーリーマー.主な原理は、リーマーブレードとワークピースとの間のマイクロコンタクトを使用して、低速の切削速度で余分な材料を徐々に除去し、最終的に穴の設計に必要なサイズ公差と位置公差に到達することです。
リーマは通常、高速度鋼、硬質合金、コーティング切削工具.刃は細かく研がれており、特定の刃先(分岐角度、分岐角度、分岐角度など)があり、さまざまな材料や処理要件に適合させることができます。加工プロセス中、リーマーは手動で操作できます(手動など リーマ)または工作機械(ボール盤など)に取り付けられます。CNC工作機械)、特に精密金型など、穴あけ加工が非常に要求される領域では、航空宇宙部品,医療機器等。
リーマーの構造的特徴は何ですか?
1.幾何学的形状とブレードデザイン
- あるngle:あるすくい角(切削抵抗と切りくず除去に影響)、すくい角(摩擦の低減)、すくい角(切りくずの流れ方向の制御)の合理的な組み合わせは、処理効率と細孔壁の品質に直接影響します。
- 円弧半径: 円弧半径のエッジ遷移には、切削抵抗とエッジ強度のバランスが必要です。一般に、硬い材料は半径が小さく(0.05〜0.1mm)、柔らかい材料は半径が大きい(0.1〜0.2mm)です。
2.ハンドル構造
- ストレートハンドル:シンプルな構造で幅広い用途があり、手動または低速の工作機械に適していますが、剛性が劣ります。
- 円錐形シャンク:モーステーパー(MT3、BT4など)で機械のスピンドルに接続され、剛性が高く、に適しています高速加工.
- フローティングハンドル:固定ガイド構造がなく、リーフブレード本体のフローティングを介してワークピースのエラーを補正し、バッチ生産の不規則な穴処理に適用されます。
3.切りくず除去構造
- スパイラル切りくず除去溝:切りくずの詰まりのリスクを減らすためにスパイラルチャネルに押し込まれますが、切削抵抗が高く、深穴加工でよく使用されます。
- 内部チップ除去チャネル:大きなアスペクト比の穴(エンジンシリンダーの穴など)用の統合された負圧または高電圧チップ除去システム。
- ストレートプレート溝:シンプルな構造、低い切りくず除去効率、低い切削抵抗、短い穴や脆い材料の加工に適しています。
4.材料とコーティング
- マトリックス材料:高速度鋼は低コストですが耐熱性が劣り、硬質合金は硬度が高いが脆性が高く、コーティングされた切削工具(TiAlN、DLCなど)は耐摩耗性と耐食性があります。
- 表面処理:極低温処理(残留オーステナイト変態)、硝化処理(表面硬度の増加)、レーザークラッディング(耐摩耗性の向上)により、工具寿命を大幅に延ばすことができます。
リーマーの動作原理は何ですか?
リーマの動作原理は、ワークピースの回転および軸方向の送り運動により、正確な開口サイズ、幾何学的形状、および低い表面粗さを実現することです。リーマの仕組みは次のとおりです。
1.回転運動:リーマは、機械的または手動でその軸を中心に回転します.この回転運動により、リーマの刃先が被削材を切断し、切削加工を行うことができます。
2.軸送り運動:回転すると、リーマも穴の軸方向送り運動に沿って移動します。この送り動作により、リーマは徐々にワークピースに入り、穴壁を連続的に切断および研磨します。
3.カットとキャリブレーション:
- 切断部:リーマの切断部分は通常円錐形で、1つ以上の歯があります。これらの切削歯を回転させて送り込み、穴の壁を切断し、事前に穴を開けた表面の薄い金属層を取り除きます。
- キャリブレーションセクション:切断セグメントの後のキャリブレーションセクションは、穴壁のさらなる研磨とキャリブレーションに使用されます。キャリブレーション部品は通常、細孔壁との摩擦を減らし、開口部が拡大するのを防ぐために、小さなコーンを備えた円筒形です。キャリブレーション部品のブレードバンドは、リーマーの直径サイズの精度も確保でき、各歯の半径方向のパルス誤差が小さいです。
4.チップの除去と冷却:切削プロセス中、リーマによって生成された切りくずは、その歯の溝から排出されます。刃先の切れ味を維持し、切削熱を減らすために、通常、冷却と潤滑には切削液が使用されます。切削液の選択は、加工材料、切削条件、リーマ材料、およびその他の要因に基づいて行う必要があります。
5.加工精度と表面粗さ:リーマーの刃先が長く、切断プロセスに参加しているため、生産効率が高くなります。適切な操作と使用条件下で、リーマは正確な寸法、良好な形状、低い表面粗さで穴を加工できます。加工精度は一般的にIT8-IT6で、表面粗さはRa1.25-0.08 μ mです。
リーマーにはどのような種類がありますか?
1.By の使用方法
- ハンドリーマー:シングルピースまたは小ロット生産に適しており、柔軟な操作が可能です。
- マシンリーマー:に適しています大規模生産は、精度と安定性を確保することを前提として、生産効率を大幅に向上させることができます。
2.By ツール材料
- 高速度鋼リーマー:高速度鋼でできており、炭素鋼や合金鋼などの一般的な材料の加工に適しており、優れた靭性と切削性能を備えています。
- 超硬リーマー:超硬製で、ステンレス鋼、鋳鉄、その他の硬質材料の加工に適しており、高硬度、耐摩耗性があります。
- セラミックリーマー:チタン合金やその他の高硬度、高温材料加工用に特別に設計されており、優れた耐摩耗性と耐高温性を備えています。
- ダイヤモンドリーマー:アルミニウム合金などの非鉄金属の加工に特に適しており、非常に硬度が高く、切削効率が良好です。
3.By 種類の建物
- ストレートハンドルリーマー:ストレートハンドルは通常、手動または小型に使用されます工作機械加工.
- 円錐形ハンドルリーマー:円錐形ハンドル、大型工作機械の加工により適しており、安定した接続が可能です。
- スリーブタイプリーマー:スリーブ構造を採用し、特定の環境で使いやすい。
4.穴の形状に応じてソート
- 円筒形穴リーマー:ストレートホールの加工に使用され、最も一般的な種類のリーマーです。
- 円錐形の穴のリーマ:モーステープーパーリーマのような円錐形の穴を処理するために特別に設計されています。
5.他の特性による分類
- 調整可能な手動リーマー:ブレードを前後に動かして、リーマーの作業直径を正確に調整できます。
- ストレートグルーブリーマー:製造、研削、検証が容易なストレートグルーブで、従来のほとんどの加工ニーズに適しています。
- スパイラルグルーブリーマー:歯の溝はヘリカルで、切断プロセスはスムーズで、切りくず除去効果は良好で、に適しています深穴と不連続面の穴の加工.
手動リーマの切削抵抗要件を手動操作時にどのようにバランスさせるか?
ワークピースの硬度に応じてツールを調整します
1.工具材料の選択
- 硬質材料(ステンレス鋼や焼入れ鋼など):コーティングされたリーマーは、硬度が高く、耐摩耗性があり、切削抵抗を大幅に低減できます(高速度鋼よりも30%~50%少ない)。
- やわらかい素材(例:アルミニウム、銅、鋳鉄):高速度鋼(HSS)またはコーティングされていない硬質合金工具は、鋭利な刃先で切削抵抗を減らすために使用されます。
2.表面処理強化
- コーティング技術:TiNおよびTiAlNコーティングは、摩擦係数と切削抵抗を低減します
- パッシベーション処理:わずかにパッシベーションされた刃先(R = 0.05-0.1mm)が切削抵抗を分散させ、鋭いエッジによって生成される切りくずを回避します。
切断パラメータの調整
1.速度制御
- 低速原理:手動リーマの推奨速度は50〜100 RPMです(高速振動と熱蓄積を避けるため)。
- バランスポイント:効率が必要な場合は、送り速度を適切に上げることができますが、送り速度を同期して(20%、送り速度30%)下げる必要があります。
2.送り速度の最適化
- 経験式:絞りの送り速度の0.5%-1%(例:10mmの絞りで0.05 10mm 0.05-0.1mm/回転)。
- 硬質材料:送り速度を下げます(例:0.3%-0.5%)、切削力が大きすぎて刃先折れの原因にならないようにします。
潤滑と冷却
1.切削液の役割
- 潤滑と摩擦の低減:エマルジョンまたは極圧切削液を使用すると、工具とワークピースとの間の摩擦係数を減らし、切削抵抗を減らすことができます(たとえば、潤滑により切削抵抗を15%から30%減らすことができます)。
- 手動による制限:局所潤滑は、リーマーを切削液に10〜15分間浸すか、手動でグリースを塗布することで実現できます。
2.ドライカットの適合性
- ショートホール加工(L / D < 3):柔らかい材料をドライカットして、クリーニングのダウンタイムを短縮できます。
- 硬質材料:切削液が必要で、そうしないと切削抵抗が大幅に増加します。
運用スキルとリアルタイム監視
1.プログレッシブフィード:手動で操作する場合は、セグメント化されたフィード(たとえば、回転フィードあたり0.02mm、目標値まで徐々に増加)を使用して、切削抵抗の急激な変化を引き起こす可能性のある突然の圧力を回避する必要があります。
2.振動制御:硬質材料の場合、タップリーマーハンドル間欠送り方式、切りくずの断片化の影響を利用して、連続切削抵抗を低減します。
3.リアルタイムの触覚フィードバック:ハンドルの振動や抵抗の変化(エッジのひび割れや切りくずの詰まりを示す可能性のある急激な増加など)を通じて、異常な切削力が感じられるため、すぐに調整を停止してください。
機械加工におけるリーマの用途は何ですか?
次に、クロス分類による実際の適用シナリオを示します。
利用区分 | 応用分野 | 特定のシナリオと技術的特徴 |
穴の精密加工 | 自動車製造業 | エンジンシリンダーボア:鋳鉄材料に適した表面粗さRa≤0.8 μ mのIT7精度の硬質合金リーマーを備えたドリル穴。 |
複雑な穴加工 | 医療機器 | 人工継手テーパー穴:テーパー角30°(Ra≤0.4 μ m)の生体適合性スルーホールを加工するための非標準リーマーで、精度と低切削抵抗のバランスが要求されます。 |
マテリアルハンドリングの処理が難しい | 電子産業 | セラミック基板微細孔:ダイヤモンドリーマー加工ジルコニアセラミックバルブコア超硬材料穴(直径0.1mm≤)、表面粗さRa≤0.05 μ m。 |
効率的な切りくず除去と冷却 | 航宇 | 燃料ノズルの微細孔:直径≤0.3mmの精密穴を内部の切りくず除去リーマーを使用して加工し、切りくずの詰まりや開口部のずれを防ぎます。 |
精密マイクロホール加工 | 医療機器 | チューブ接続穴:ディファレンシャルヘッドはリーマーを駆動して、クロックギア軸のIT6レベル穴を±0.005mmの公差で処理します。 |
機械加工におけるLSの利点は何ですか?
- 設計シミュレーション(CAD/CAM)から自動プログラミングまで、STEPやIGESなどのマルチフォーマットファイルへの直接アクセスをサポートするデジタルプラットフォームを構築します。
- 公差制御は、リアルタイム監視システムを使用して加工パラメータを動的に調整することにより、±0.01mmに増加します。
2.複合構造物の製造に関する専門知識
- 装備5軸リンクCNC工作機械そして、ブレークスルーの伝統的な機械加工形状である複合装置を追加および減算します。
- マイクロメートルレベルの特徴を持つ3次元の不規則な構造を扱うことができます。
3.インテリジェント生産システム
- 人工知能プロセス最適化アルゴリズムを導入し、新素材の切断効率を30%以上向上させました。
- 自動検出システムは、産業用カメラとプローブの測定を組み合わせて、100%のオンライン品質のトレーサビリティを実現します。
概要
リーマ加工は、CNC加工技術.航空宇宙、自動車製造、医療機器、その他の分野で広く使用されています。の重要なツールとして精密穴加工、リーマーにはさまざまな構造的および機能的なデザインがあります。●全14種類(ハンド含む) リーマ、高速度鋼リーマ、ストレートハンドルリーマ、スパイラルグルーブリーマなど)。
実際のアプリケーションでは、リーマーの選択は、ワークピースの材料、開口部サイズ、加工精度、生産バッチなどを考慮に入れる必要があります。将来的には、インテリジェント製造とグリーン製造の発展に伴い、リーマーはインテリジェントで軽量かつ持続可能な方向にさらに発展し、精密機械加工技術の継続的な革新を促進します。
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よくあるご質問(FAQ)
1.主な違いは何ですか手そして機械式リーマー?
マシンリーマは大規模生産に適しており、精度と安定性を確保しながら生産効率を大幅に向上させることができます。ハンドリーマは、小規模な生産やメンテナンスに適しており、操作に柔軟性がありますが、効率は比較的低くなります。
2.高速度鋼リーマに対する硬質合金リーマの利点は何ですか?
超硬リーマーは硬度と耐摩耗性が高く、ステンレス鋼、鋳鉄、その他の硬質材料の加工に適しています。高速度鋼リーマーと比較して、硬質合金リーマーは、硬質材料を処理する際の耐用年数が長く、切断効率が高くなります。
3. ストレートシャンクリーマとテーパーリーマの違いは何ですか?
ストレートシャンクリーマーのハンドルは円筒形で、通常はスプリングクランプ、サイドフィクスチャなどによって機械のスピンドルまたはツールホルダーに接続されています。円錐形ハンドルリーマーのハンドルは円錐形です。これは、工作機械のスピンドル穴の円錐面と円錐面との間の接触を介して配置されます。
4.なぜ私のリーマーは特大の穴を生成するのですか?
リーマの外径が大きすぎるように設計したり、リーマのエッジにバリが発生したりして、リーマ穴の直径が大きくなる可能性があります。また、切削速度が速すぎる、送り速度が正しくない、リーマの主役が大きすぎる、リーマが曲がる、刃先の切りくずなども開口サイズに影響を与える可能性があります。