CNC 鋳鉄部品の公差と表面仕上げ: 実践的なエンジニアリング ガイド

CNC 鋳鉄部品において公差と表面仕上げが重要な理由

公差と表面仕上げは、鋳鉄部品の性能、組み立て、耐用年数に直接影響を与える重要な要素です。 CNC 加工では、これらのパラメータによって、部品がどの程度正確に製造されるか、また他のコンポーネントとどの程度うまく接続できるかが定義されます。

バイヤーとエンジニアが指定する場合カスタム CNC 鋳鉄部品、現実的な許容範囲と達成可能な表面品質を理解することは、オーバーエンジニアリング、不必要なコスト、生産リスクを回避するのに役立ちます。

鋳鉄部品の一般的な CNC 公差範囲

CNC 加工により、鋳造部品と比較して寸法精度が大幅に向上します。ただし、達成可能な公差は部品のサイズ、形状、材料の種類によって異なります。

CNC 加工された鋳鉄部品の一般的な公差範囲は次のとおりです。

• 一般的な寸法:±0.1mm～±0.2mm

• 重要な寸法:±0.02mm～±0.05mm

• 穴の直径:±0.02mm～±0.1mm

• 平面度・平行度：0.05mm以内

ITグレードとその実務への応用

国際公差 (IT) グレードは、許容可能な寸法変動を定義するために一般的に使用されます。

鋳造とその後の CNC 機械加工によって製造された鋳鉄部品の場合:

• 鋳放し状態:IT12～IT14

• 荒加工：IT10～IT11

• CNC 加工の仕上げ:IT7～IT9

IT6 以上を達成することは特定のケースでは可能ですが、多くの場合、追加のセットアップ、厳格な固定具、および検査作業の増加が必要になります。エンジニアは、このような厳しい公差が機能的に必要かどうかを慎重に評価する必要があります。

CNC切削鋳鉄の表面仕上げ規格

表面仕上げは通常、マイクロメートル (µm) 単位で測定される Ra (平均粗さ) で表されます。

鋳鉄部品の一般的な Ra 値は次のとおりです。

• 鋳放し表面:Ra 12.5 ～ 25 μm

• 粗いCNC加工：Ra 3.2 ～ 6.3 μm

• CNC 加工の仕上げ:Ra 0.8 ～ 3.2 μm

一般に、ねずみ鋳鉄はそのグラファイトフレーク構造により、より簡単に滑らかな仕上げを達成できますが、ダクタイル鋳鉄では同様の Ra 値を達成するために最適化された工具と切削パラメータが必要な場合があります。表面仕上げの目標は、美的期待ではなく、常に機能要件と一致する必要があります。

鋳造と CNC 加工の現実的な限界

CNC 加工により精度は大幅に向上しますが、鋳造材料固有のばらつきを完全に排除することはできません。

主な制限事項は次のとおりです。

• 鋳造による残留応力:加工時に若干の歪みが生じる場合がございます

• 材料構造のバリエーション:特にねずみ鋳鉄とダクタイル鋳鉄の間

• パーツ サイズの影響:コンポーネントが大きくなると、厳しい公差を維持することが難しくなります

• 固定制約:薄い壁や複雑な形状は安定性を低下させます

精度、コスト、製造性のバランスをとる

公差が厳しくなり、表面仕上げが細かくなると、加工時間、工具の摩耗、検査要件が増加します。多くのアプリケーションでは、不必要に厳しい制限を指定すると、パフォーマンスが向上することなくコストが増加します。

ベスト プラクティスには次のものが含まれます。

• 機能面にのみ厳しい公差を適用する

• 重要ではないフィーチャに対してより緩やかな許容差を許可する

• シール、摩耗、または組み立てのニーズに基づいて表面仕上げを定義する

• 設計段階の早い段階で製造エンジニアを関与させる

バランスの取れたアプローチにより、機能の信頼性を維持しながら、コスト効率の高い生産が可能になります。

CNC 鋳鉄の公差と表面仕上げに関する最終的な考察

公差と表面仕上げは、常に実際の機能要件と製造能力に基づいて定義する必要があります。適切に指定された場合、CNC 加工は過度のコストやリスクを伴うことなく、信頼性の高い精度を実現します。