ブッシュ加工の説明: 材料、公差、CNC のベスト プラクティス

ブッシングは、機械の稼働期間を静かに決定する小さくて目立たない部品です。回転またはスライドするシャフトとそのハウジングの間に位置し、摩耗を吸収し、シャフトやその周囲の鋳物が破損するずっと前に交換されます。ブッシュ機械加工は、青銅、炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、またはエンジニアリング プラスチックの棒材から円筒形のライナーを削り出し、内径、外径、同心度、および表面仕上げを公差内に保持して、アセンブリをしっかりと静かに、そして長持ちさせる技術です。昆山宏永盛精密金物製品有限公司 (宏永盛) では、ブッシュは日常の生産現場でボルト、ナット、シャフト、成形部品と並んで使われているため、このガイドには、図面でブッシュが必要な場合に頼りになる実践的なポイントがまとめられています。

ブッシュ加工の実際の意味

ブッシングはすべり軸受です。内部にはボールやローラー、ケージ、内輪はありません。シャフトは、オイル、グリース、グラファイト、または埋め込まれた潤滑剤の膜によって分離されたボア上に直接乗ります。そのシンプルさこそが、機械工が作り続ける理由なのです。すべり軸受は、同じエンベロープの転動体軸受よりも衝撃荷重、汚れ、および厳重な梱包にはるかによく耐え、永久部品ではなく摩耗品として扱うのに十分なほど安価です。

実際には、ブッシュ加工は、互いに一致する必要がある 2 つの重要な表面を備えた円筒を作成することになります。外径はハウジングに固定する必要があり、多くの場合、光の干渉が発生します。内径は、制御されたクリアランスでシャフトを支える必要があります。 2 つの直径は共通の軸を共有する必要があり、両方の端面がその軸に対して直角である必要があります。潤滑溝、油穴、フランジ、またはキー溝を追加すると、その作業はシーケンス計画における小さな練習になります。つまり、部品が保持できる十分な剛性を保っている間にどのフィーチャーを切削するかを決定するということです。

「ブッシュフェーシング」という用語は、外側を回転させた後に端面を直角にして滑らかにする作業の 1 つを指します。これにより、完成したシリンダーがバリでぐらつくのではなく、ハウジング内で平らに収まります。

切削工具の材質と求められるもの

材料の選択により、工具の形状、切削速度、さらには完成品の測定方法が決まります。以下の表は、私たちが最も頻繁に加工するファミリが CNC 旋盤上でどのように動作するかをまとめたものです。

プラスチックの初心者には罠が 1 つあります。それは、機械から直接測定された部品が出荷される部品ではないということです。 PEEK、PSU、および同様の材料は温度によって顕著に伸び縮みするため、材料がまだ温かいうちにボアをチェックすると、最終サイズから数百分の 1 ミリメートル離れている可能性があります。冷めてから測定してください。

焼結青銅には逆の問題があります。その価値は、何千もの小さな細孔に保持されているオイルに由来しており、大量のクーラントが切りくずや切削液をそれらの細孔に運び込み、細孔を密閉することができます。通常、軽くてきれいな冷却剤またはエアブラストにより、ベアリングの自己潤滑性が設計どおりに保たれます。

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棒材から完成したブッシュまで: 加工シーケンス

操作の順序は、単一のカットよりも重要です。何度も戻るシーケンスは次のようになります。

1. フェーシングやチャッキングに十分な長さのブランクを鋸で切るか、パーツオフします。
2. 一方の端を向いて、きれいなグリップ直径を回転させて、後の操作を正確に繰り返すことができます。
3. 外径を荒旋削し、内径を荒穴あけし、仕上げ用に0.3 mm〜0.5 mmを残します。
4. 旋削によってボアを仕上げたり、小径や断続的なボアのサイズにリーマ加工したりして仕上げます。
5. 部品がまだ同じ設定にある間に、外径を圧入寸法に仕上げます。これにより、2 つの直径が同心円に保たれます。
6. 油溝、潤滑穴、またはスパイラルチャネルを切断し、溝のエッジをきれいにバリのない状態に保ちます。
7. シャフトとハウジングが削ることなく所定の位置に滑り込むように、穴の入り口を面取りし、鋭利なエッジをすべて壊します。
8. 2 番目の面を部分的に切り離すか完成させてから、両端のバリを取り除きます。
9. 部品が箱に近づく前に、洗浄、測定、検査を行ってください。

ボアと外径を 1 つのセットアップで維持することが、同心度を高めるためにできる最大の利点です。ブシュを 2 番目のチャックに移動するたびに少量の振れが発生し、その後の検査では振れを除去することはできません。

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はめあい、公差、表面仕上げ

ブッシングが何年も使用できるか、それとも 1 週間鳴きが発生するかは、ブッシングとハウジングの間の干渉と、ブッシングとシャフトの間のクリアランスという 2 つの数値によって決まります。どちらも負荷、速度、温度、潤滑に依存するため、常に描画が優先されます。以下の図は、顧客が賢明なデフォルトを要求した場合に提案する出発点です。

表面仕上げはまさにその言葉にふさわしいものです。鏡面研磨されたボアが、注意深く管理されたボアよりも自動的に優れているわけではありません。非常に滑らかなボアはオイルを保持するのに苦労する可能性があり、一方、ボアが粗すぎるとシャフトが摩耗し、破片が閉じ込められます。通常、工具をボアに沿ってではなく周囲に配置した、範囲の中間での仕上げが最高のパフォーマンスを発揮します。

潤滑溝を正しく配置する

油溝は油圧機能のための機能であり、装飾ではありません。溝が浅すぎるとボアに沿って潤滑剤が供給されなくなり、溝が深すぎると耐荷重領域に食い込み、有効軸受面が減少します。ほとんどの用途では、溝の深さは約 1 ～ 2 ミリメートルにとどまり、端に十分な半径があるため、潤滑剤がせん断の代わりに流れ、盛り上がったエッジがシャフトに対してスクレーパーのように機能するため、溝のエッジは慎重にバリ取りされます。

らせん状の溝はシャフトが回転して潤滑剤を移動させる必要がある場合に一般的ですが、軸方向の溝は逆転または振動運動に適しています。単に押し込むだけで忘れられるブッシングの場合、多くの場合、設計に必要なのはオイル穴と浅い円周溝だけです。

機械加工されたブッシュが利益を得る場所

ブッシングは、ピボット、ヒンジ、または回転ジョイントが振動や汚れに耐えなければならない場所にはどこにでも使用されます。自動車のシート フレーム、ドア ヒンジ、ペダル アセンブリはこれらに依存しています。油圧ポンプとシリンダーは、ピストンと制御バルブをガイドするために青銅と鋼のブッシュを使用します。コンベヤシステム、農機具、工作機械のスライドはすべてこれらに依存しています。同じパターンは医療機器や消防機器にも見られ、バルブやポンプのサブアセンブリ内でブッシュが機械加工されたシャフトコアと組み合わされることがよくあります。

2 つのアプリケーションの詳細は、何よりも加工計画を変更します。まず、ブッシングが使用中に潤滑されるか、それとも潤滑剤が埋め込まれた状態で空運転する必要があるかです。これにより、材質と溝のレイアウトが決まります。第二に、周囲のハウジングが硬いか柔軟であるかどうかです。柔らかいハウジングは圧入応力によって変形し、慎重に穴に機械加工したクリアランスの一部を奪います。

製造現場で現れる問題

ブッシュの欠陥のほとんどは、切削工具そのものではなくセットアップに遡ります。以下のリストでは、最も頻繁に修正される問題を取り上げています。

• 薄肉ボアでのびびり: サポートされていない長さを短くし、より重いボーリングバーを使用し、送り速度を遅くするのではなく安定させます。
• テーパーまたはベルマウス ボア: 工具のたわみとバーのオーバーハングを確認し、軽くスプリング パスをかけて最後の数百分の 1 をクリーンアップします。
• チャックリリース後の楕円形：薄肉はジョー圧力で変形するため、ソフトジョーまたはコレットに切り替えてクランプ力を軽く保ちます。
• 生産実行全体にわたるサイズのドリフト: 通常、熱の増加が原因であるため、バッチの最初、中間、最後の部分を確認してください。
• 溝と穴が接する部分のバリ: 軽い面取りまたは専用の仕上げパスにより、アセンブリをきれいに保ち、指を保護します。
• 焼結青銅の細孔の詰まり: フラッドクーラントをエアブラストで交換し、梱包する前に部品を洗浄します。

検査: フィット感を守るステップ

適切に測定されていないブッシュは、いくら慎重に切断しても救われません。基本的なルーチンでは、両端と中央のボア サイズ、外径、円周の肉厚、2 つの直径間の同心度、面の直角度、およびランニング ボアの表面仕上げがカバーされます。ボアゲージ、ボールアンビル付きマイクロメーター、プラグゲージ、および適切な治具の真円度チェックはすべて適切な場所にあります。

より厳しい作業では、機器と同じくらい温度管理が重要です。コールドゲージで温かい部品を測定することは、誰にも勝てない議論を始めるための信頼できる方法です。背後にあるメソッド 寸法精度をどのように維持するか 安定した環境、校正された機器、および実行を続行する前の最初の製品チェックなど、ブッシュ加工に直接適用します。

ブッシュ加工パートナーの選択

ブッシング プログラムにおける作業のほとんどは、最初のチップを切断する前に行われます。つまり、材料の選択、はめあいの合意、溝のレイアウトの決定、生産時に部品をどのように測定するかを計画することです。仕事の側面を理解しているサプライヤーは、単純に最低価格を見積もるサプライヤーよりもはるかに多くの時間を節約できます。

Honyongsheng では、青銅、鋼、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム、エンジニアリング プラスチックのブッシングを機械加工しており、ポリマー部品の成形も行っています。つまり、金属ブッシングとそのプラスチック ハウジングを 2 つの別々のスケジュールではなく、一緒に開発できることを意味します。標準ファスナー、非標準部品、シャフトコア、および自動車部品は、バッチが数百個であっても連続注文であっても、すべて同じ品質ルーチンを通過します。

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ブッシュ加工はスピードよりも忍耐に報われます。材料を適切に選択し、一度のセットアップでボアと外径を切断し、アプリケーションが実際に必要とするクリアランスを尊重し、出荷前に測定します。これら 4 つの条件を満たすブッシングは、数本のシャフトよりも長持ちし、そのブッシングが使用されている機械はそのことに感謝するでしょう。図面についてセカンドオピニオンが必要な場合は、Hongyongsheng までお問い合わせください。 精密金物メーカー 昆山に本拠を置き、何かを切断する前に、フィット感、材質、公差を喜んで確認させていただきます。