アルミ薄板の加工方法

Question

こんにちわ。

Ａ７０７５の厚み６ｍｍで１３４ｍｍＸ１３４ｍｍの切り板を
１工程　マシンニグ加工で
中心に３４ｍｍの穴とＲ２８ｍｍ上に３ヶ所均等に１０ｍｍの穴を空け、１０ｍｍの穴に外形１８ｍｍ深さ２ｍｍの座ぐり加工をします。

２工程　ＮＣ旋盤で
外形１３３ｍｍ、厚み５ｍｍに仕上げます。

３工程　ＮＣ旋盤で
２工程の反対側を厚み４ｍｍに仕上げます。

４工程　マシニングでポケット加工です。

２工程と３工程で中心より外側が-０．０５ほど薄くなります。

原因を調べるとチャッキング時に歪が出ています。
チャッキング方法は内径３４ｍｍに内張りでチャッキングしています。
チャックは油圧北川Ｂ２０６です。

圧力はストロークする最弱まで下げています。
（色々圧力は変えています。）
主軸回転数は１５００回転まで抑えています。
（機械はＭＡＸ４５００回転です。）

薄板をＮＣ旋盤で加工するのが始めてで、困っています。
歪まない方法は何かありますでしょうか？

アドバイス宜しくお願いします。

Answer

期間が空いているので解決済かもしれませんが
そもそも、仕上げ厚み4.0mmの両端面旋盤仕上げが問題なのですよね。
そこで厚みテーパーが発生すると。
旋盤目じゃなきゃまずいですか。。

角きり板から加工なら
マシニングで穴あけの後
一枚刃のファインボーリングと同じ要領で
円盤に切り落とし
そのまま一面フライスカッターでさらい
反対面基準の高さジグからフライス
のほうが取り付け精度のみが起因となり
平面の精度も管理しやすいのではないかと
小生思います。
（ばりの問題はありますが）
旋盤で薄板加工する場合は
それなりにゆるい条件が必要だし
チャッキングが厳しいはずです。

社内に以前高度熟練技能者認定者がおりましたが
その方にアルミ板加工を依頼したときは
フライスで全部仕上げていたので（外径切り落とし用のバイトジグ
製作含め）
経験至上であればそれも一案と思います。

Answer

■■■ ←　クランプ
     |
     | ← ワーク
     |
■■■　←　クランプ

クランプでひずむのと同時に切削抵抗で中心部が逃げてます

■■■ ←　クランプ
   ■|
   ■| ← ワーク
   ■|
■■■　←　クランプ

ワークの後ろにワークよりやや小さい治具を共締めしてみてください

Answer

２工程と３工程で中心より外側が-０．０５ほど薄くなります。

これは安定していますか？（全部のワークが中心より外側が-０．０５薄い）

もし安定しているのならプログラムで勾配をつけてはどうでしょう。
磨耗が進むと勾配が変わるので注意が必要です。

Answer

まず、材料について吟味する必要があるでしょう。
A7075 よりも ANP79 の方が
　　http://fa.misumi.jp/product/plate/per_anp79.html
　　7075材と比較し、強度が劣らず機械的特性の均一性に優れる他、内部応力が軽減

優れるのは間違いなさそうなんだけど、厚みが＞８。ミスミはカタログに無いものは無理だろうから、他に聞く価値はある

白銅が YH75 について
　　http://www.ipros.jp/product/detail/006636003/
　　全品種を通じて残留応力除去処理を施しました。加工歪みが少なく、、
これも参考情報。

次に精度がどこまで必要か？ 
＜0.05 は判るが、＜0.02とかになると上記のように材料に気配りして切削では板表面を削らず研削した方が確実かと思う。

チャッキングについて、内張りでは外周を切削する際、テコの原理で何倍かの保持力を要するため、外掴みの方が弱い力で済む。極限追求なら爪の間に支えを入れることも（チャック本体にタップ加工要）

Answer

要は「薄板の内径を内張りで歪みを小さくしたい」ですね。

考えられる対処法として

1.爪の質量を出来るだけ小さくする
　※アルミや樹脂でもＯＫ

2.スクロールチャックで掴む

3.内張りのコレットチャックで掴む

4.真空チャック(バキュームチャック)で固定

5.加工に干渉が出ないなら捨て板を掴み板にねじ止め

油圧チャックは回転による遠心力で開く傾向にあり
内径把握なら把握力は強くなる

スクロールならその傾向は少ない

カウンターバランス付のチャックやＮＣチャックならスクロールに近い
把握が可能。

十二分に注意をして油圧チャックにスクロールチャックや内張りコレットの
アーバーを掴むことも出来る。

アルミ薄板の加工方法と歪まない方法について