磁性材料のコスト

今日の顧客の要求を満たすための計画には、適切な安全性を確保しながら、できるだけ早く機械のオンとオフを含める必要があります。機械加工が必要な作業領域への切削工具のアクセスを可能にし、ワークピースに一貫した保持圧力を実現します。 これは、機械的なバイスやクランプの圧力からゆがみやすい感圧ワークに特に適用できます。

モールドメーカーは、仕事を保持するための最良のアプローチを常に評価する必要があります。 CNCマシニングセンターとフライス盤のユーザーとして、彼らは通常、実際の機械加工作業を開始する前にかなりのセットアップ時間を必要とする従来のクランプと固定方法の使用に依存しています。 機械加工またはフライス加工でさまざまな寸法の複数の部品または部品の製造が行われる場合、部品の数、サイズ、および必要な向きに基づいて、セットアップ時間が指数関数的に増加します。操作の全体的な生産性の全体的な低下に貢献します。 磁気デバイスの使用は、ユーザーがセットアップ時間を短縮し、生産性を向上させるための非常に用途の広い作業の代替手段です。

磁気代替品

磁気チャックは、水平および垂直工作機械、HSMセンター、CNC旋盤、ミルなど、幅広い工作機械のための最も柔軟なタイプの作業保持システムです。EDMパレタイズされたロボットアプリケーションと表面グラインダー。 それらは使用の多様性のために最も柔软です。 磁気チャックを使用してワークピースを加工台または表面に固定すると、機械的な固定またはクランプよりも時間を節約できます。

ワークピースは手動でベッドに取り付けられ、機械のセットアップの一部としてねじ込むか固定する必要がある保持クランプまたはバイスを使用して、機械のCNCプログラムに従ってワークピースをしっかりと正確に配置します。 金型メーカーが1つのセットアップまたはさまざまな寸法の複数の部品で複数の部品を機械加工したい場合、磁気チャックはより柔軟であるか、対応します。 これらのシナリオのそれぞれは、磁気ワークホールドの使用と比較して、機械加工プロセスの準備にはるかに多くのセットアップ時間を必要とします。 磁石の保持力は、真空によって生成される吸引力を超える可能性があるため、真空作業保持と比較して、より柔軟性があります。これは、大型部品の加工に特に有益です。 さらに、真空チャックでのセットアップには、取り付けられたワークピースによって直接覆われていない穴をシールするためのマスクが必要です。

完全にサポートされていると、ワークピースの表面全体が均一に保持され、加工によって引き起こされる振動が減少します。 磁石は、機械的なバイスやクランプと比較して比較的大きな接触領域で作業を保持しているため、作業に減衰効果があります。 磁石の固体構造により、工作機械の床とワークピースの間のバッファーとして機能し、工作機械によって生成される振動を減衰または防止します。これはワークピースの結果に影響を与える可能性があります。 磁気チャックを使用すると、エンドユーザーはチャタリングなしでより速いフィードと速度を実行できます。

ワークピースが不均一に保持されている場合、または機械的なクランプまたは万力で加工ベッドに保持されている場合、これらの条件に対応するために機械を操作する必要があります。通常、複数の停止と開始が必要です。 この停止/開始アクションは、部品表面に欠陥を作成する可能性があります。これは、欠陥を取り除くためにベンチクリーニングや研磨などの加工後の操作で修正する必要があります。 さらに、必要な表面または部品の構成を実現するために、機械的クランプを回避するために複数のCNCプログラムが必要になる場合があります。 最後に、磁石がワークピースを所定の位置にしっかりと保持し、研削盤、フライスカッター、またはドリルが材料除去プロセスを実行している間に正確に配置できるため、より速い供給速度が可能です。

もはや表面研削操作だけに関連するものではなく、磁気ワークホールドが人気を集めています。 より多くの工作機械ビルダーとエンドユーザーは、生産性を向上させたり、セットアップ時間を短縮して、マシンのプロセスを改善し、より優れたROIを備えたより効率的なマシンを作成する方法を探しています。 技術と材料の進歩により、磁石は鉄部品のあらゆるタイプの機械加工のための実行可能なホルダーになります。 たとえば、ネオジム磁石 (希土類材料) などの材料は、磁石のサイズと重量を扱いやすいサイズに保ちながら、部品のより積極的な保持力を実現する能力を磁石に与えます。

磁気チャックを選択する

アプリケーションの磁気チャックのタイプを選択するときは、これらの要因を考慮してください。

課せられた制限

磁気ワークホールドを使用することの最も明白な制限は、セラミックやプラスチックなどのいくつかの材料だけでなく、ステンレス鋼、アルミニウム、ブロンズなどのいくつかの金属、磁石によって握ることができません。 ただし、ワークピースが強磁性である場合は、冶金組成物に鉄粒子が含まれている材料で、磁力にさらされたり接触したりすると反応します。磁気チャックを考慮する必要があります。

材料

機械と機械のタイプは、基本的な選択のための重要な考慮事項です。 最良の磁気ソリューションを決定するには、使用する機械のタイプによってワークピースに適用される要素を知ることが重要です。 馬力、スピンドル速度、カッターまたは工具のサイズなどの要因はすべて評価プロセスの一部ですが、他の考慮事項には材料の種類、硬度、ワーク素材の形状と平坦さ。 ジョブ内のワークピース材料のバリエーションとジョブごとの違いにより、加工プロセスによって製造される部品またはコンポーネントの責任を負う人は誰でも、アプリケーションエンジニアまたは機械工が必要です。最も柔軟性のある磁気チャックのスタイルを選択し、 目的の結果を得るために、最も適切な磁気チャックをユーザー ¡¯s操作に一致させます。 ワークピースの材料、サイズ、表面状態、金属除去速度はすべて、離脱力に影響を与え、必要な保持力、精度とともに考慮する必要があります。最高のチャックを確保するための再現性と耐久性の要件がジョブに使用されます。

スチール

低炭素含有量は材料の硬度に影響を与えるだけでなく、材料の磁性を決定する要因でもあるため、マイルドスチールが最も磁気的に魅力的です。 SAE 1020鋼などの低炭素鋼は、純鉄とほぼ同じくらい磁力線の優れた導体です。 多くの合金には非磁性材料が含まれているため、硬質合金鋼は魅力的ではありません。これにより、磁力線がワークピースに流れ込む能力が低下します。 ステンレス鋼のSAE300シリーズなどの合金は、空気とほぼ同じくらい貧弱な磁気導体です。 タイプ416ステンレス鋼は磁性と見なされますが、十分なクロムが含まれているため、磁石はタイプ416ステンレス鋼にSAE1020鋼の半分の力しか発生できません。 鋳鉄は軟鋼よりもかなり魅力的ではありませんが、磁気保持の実行可能な候補です。 その炭素含有量のために、鋳鉄に発生する力は、SAE1020鋼で発生する力の半分未満です。 さらに、鋳鉄はより多孔質であるため、磁石によって生成されたフレックス線が鋳鉄を通って簡単に流れないため、保持力が低下します。 ただし、その多孔性のために、鋳鉄機はより自由であり、ワークピースを処理するために必要な切断力が少なくなります。

表面エリア

表面面積も磁石で加工するための考慮事項です。 磁石は1平方インチあたり最大180ポンドの磁力保持力を発揮できますが、適切な安全性を提供するために、小さな部品では両側の磁気サイドストップまたはポジティブストップの助けが必要になる傾向があります。 小さい部品は利用可能な接触面積が少なく、磁気保持は接触面積に直接関係しています。 小さな接触領域を有するワークピースのための機械の力を克服するために、正の停止が必要とされ得る。 不規則な形状の部品は、磁気固定を利用してワークピースをしっかりと保持できます。 この場合、磁気固定は時間節約の要因によりうまく機能します。処理用の部品の配置に機械的なクランプや万力が必要ない場合、セットアッププロセスが簡素化されます。

チップ制御

チップが機械加工された部品全体にくっつくのを防ぐのは何ですか? これは、磁気作業保持について尋ねられた最初の質問の1つです。 チャックの磁場はチップがワークにくっつかないため、チップは一般的に磁気ワークの保持には問題ありません。 チップの表面積は、ワークピースのサイズに比べて非常に小さいです。 磁力に利用可能な接触領域のサイズは、ワークピースに比べてごくわずかです。 ただし、チップの問題が発生しないようにするには、磁気とワークピースの関係を理解する必要があります (ワークピースのサイドバーの選択、22ページを参照)。 チャックは磁場の深さを制限し、それがワークピースの非常に高く達するのを防ぎます。 アプリケーションがわかっている場合、チャックは磁場の深さを制限し、力がワークピースに達するのを防ぐように設計できます。 チップの問題が発生した場合は、可変制御オプションを使用して加えられる力の量を減らすことで問題を軽減できます。および/または磁気回路を加工エリアから遠ざけるためにライザーブロックを使用することによって。

磁気回路

磁気ワークホールドを使用 (または評価) することが決定されたら、次の選択は、ユーザーの工作機械とワークフローに最も適したタイプの磁気回路です。 現代の磁気チャックでは、永久磁気、電磁、電気永久の3種類の回路が使用されています。 利用可能な多様性のために、潜在的なユーザーが磁気ワーク保持メーカーとニーズについて話し合うことが重要です。 アプリケーションは、多くの場合、使用するタイプを決定します。

永久磁気チャック

永久磁気チャックは、磁性材料の2つのマッチングパックで構成されています。 機械的なレバーがパックを整列させて、磁力をトッププレートからワークピースに向けます。 レバーが反転すると、磁力がチャック内に含まれ、ワークピースが解放されます。

電磁チャック

電磁チャックは、軟鋼のポールピースを囲むコイルにDC電圧を使用します。 電圧が印加されている限り、極は磁気です。 電磁チャックは可変保持力を提供することができ、それは広範囲の機械加工条件をサポートする能力を大幅に向上させます。 マシニングセンターとのインターフェイス機能により、操作の自動化が容易になります。

電気パーマネントチャック

電気永久チャック (電気パーマとも呼ばれます) は、永久磁石と電磁石を組み合わせています。 この設計では、コイルが永久磁石材料を囲み、DC電圧がコイルに印加されると、磁石材料が帯電して磁性になります。 磁石材料を消磁する唯一の実用的な方法は、充電回路から逆方向にDC電圧を再印加することです。

パワー損失があれば、エレクトロパーマ磁石は磁気引力を失うことはありません。 金属切断アプリケーションにとって最も重要なのは、磁気が電気サービスから独立しているフェイルセーフです。 電気パーマ磁石は電源から切り離すことができるため、ポータブルになります。 金属加工用途、特にパレットが使用されている場合、エレクトロパーマ機能により、機械外のパレットの積み込みや墓石用途に使用できます。

磁気チャックは、機械加工操作によって生じる力を克服し、プロセスにおいて必要な公差を保持することができなければならない。 公差を何度も繰り返すことができ、加工環境に耐えることができなければなりません。 磁気チャックはすべてのアプリケーションの答えではないかもしれません、そして機械的なクランプに制限があるのと同じように、彼らには限界があります。 ただし、今日の競争の激しい環境では、金型メーカーは、生産時間とコストを削減して、利益を維持または改善しながら、リードタイムと顧客への配送を改善するために、利用可能なすべてのリソースを探索して使用するのが賢明です。

アプリケーションが正しければ、磁石は運用コストを削減したいショップにとって優れたツールです。 ほとんどの磁気チャックメーカーは、製品を選択して使用するためのエンジニアリング支援を提供します。 磁気原理の知識は成功のためにしばしば必要ですが、結果は常に努力する価値があります。