金属製造工程の分類

熱間加工には、鋳造、鍛造、溶接が含まれる。 冷間加工は、金属切削加工としても知られ、工具切削加工（旋削加工、穴あけ・中ぐり加工、プレーニング加工、インサート加工、ブローチ加工、フライス加工、砥粒切削加工、歯車の歯の加工）を含む。 以下に簡単に紹介する。

鋳造

鋳造とは、液状の金属を鋳型に流し込んで冷やし、一定の形状や性質を持つ鋳物を得ることである。これが液体状態の金属を成形する方法である。 鋳造では、複雑な形状のビレット・ブランク、特に複雑な内部空洞を持つビレット・ブランクを、サイズや重量に制限なく製造することができます。両方の単一ピースの生産は、また、大量生産、ソースの広い範囲から材料のほとんどの使用、低価格だけでなく、利用可能なスクラップや廃棄物部品であることができるので、コストが低いです。加工代に近い形状とサイズの鋳物や部品は小さいです。 鋳物の欠点は、工程が多く、工程管理が難しいことです。金属冷却の内部応力により、欠陥が発生しやすく、品質が安定しない。内部組織が粗いため、機械的性質が鍛造品ほど高くない。また、労働集約度が高く、労働条件が悪いという問題もある。

鋳物の製造方法は砂型鋳造と特殊鋳造に分けられ、砂型鋳造が主流である。

1,砂型鋳造 ほとんどの砂型は今でも手作業で作られています。 砂型鋳造は主に鋳鉄、鋳鋼、鋳銅、鋳アルミなどの材料の鋳造生産に使われる。鋳物の構造設計は、鋳造工程と金属製造の性能要求を考慮し、収縮穴、収縮緩み、下注ぎ、低温偏析、変形、亀裂などの欠陥の発生を防止するために、次の問題に注意を払う必要があります：①鋳物は、合理的な壁の厚さと構造傾斜、鋳物の壁の厚さをできるだけ均一にする必要があります。 鋳造の壁の関係: 鋳造の壁の関係は構造化された円形のコーナーべきです。十字および鋭い角度の関係、漸進的な転移への厚い壁そして薄い壁の関係を避けて下さい。 鋳造は余分な水平な平面を避けるべきです。 鋳造物のゆがみや変形を防ぐため、肉厚が不均一な大きな平らな鋳物や長い箱の場合は、左右対称の形状に設計するか、リブ付きプレートを増やして剛性を高める必要があります。 一般的な車輪型鋳物のように、車輪のスポークが偶数で直線的な形状のものは、鋳物の収縮が妨げられないようにする。しかし、収縮率の大きい合金の場合、過大な応力により割れが発生することがある。割れを防止するために、車輪のスポークやリムの変形を取るために、湾曲したスポークを作ることができ、内部応力を低減します。 (6）図に示す鋳鋼シェルの逐次凝固設計鋳造構造の原則によると、均一な肉厚を維持するために76ミリメートルの底部にシェルの外観の右側に変更され、徐々にフランジとフランジまで肉厚を増加させる、逐次凝固に従って、シェルを確保するために、もはや収縮欠陥を生成しません。

2,特殊鋳造

• ワックスを鋳型の材料とする溶融鋳型鋳造は、「ロスト・ワックス製法」とも呼ばれ、さまざまな非鉄金属鋳物や鉄金属鋳物を鋳造することができる。
• ②金属成形 この模型は40,000回の繰り返し使用が可能で、鋳造の精度は高く（IT12~IT14まで）、表面は滑らかできれいで、加工が少なくても、まったく加工しなくても使用でき、機械化も可能である。
• 三圧力鋳造 ダイカストマシン圧力室は、液体または半液体の金属、充填Pu型、および高圧成形と結晶化を注ぐ。一般的に使用されるダイカスト圧力5〜150MPa、金属流量5〜100メートル/秒の。高効率と自動化を達成するために簡単で、製品の品質が良好であり、より少ないチップとチップ処理なし、低コストを実現する。 ④低圧鋳造 .
• 遠心鋳造：回転する鋳型に液状の金属を加える。

鍛造

鍛造とスタンピングを含み、外力の作用下で金属を塑性変形させるもので、一般に高温で行われる。鍛造は自由鍛造と型鍛造に分けられる。スタンピング加工の対象はシートメタルで、一般に室温で行われるため、シートメタルスタンピングまたはコールドスタンピングとも呼ばれる。

1.自由な運動

ビレットは鉄に対して上下の間にある装置（自由鍛造ハンマーまたは油圧プレス）に置かれ、圧力のかかったビレットは自由な流れになるので、自由鍛造と呼ばれます。 設備や鍛造力の性質の違いにより、自由鍛造はハンマー自由鍛造と油圧プレス自由鍛造に分けられ、大型鍛造品は油圧プレスで行う。 貧しい寸法精度、材料消費量、低生産性、劣悪な労働条件、高い労働強度の自由鍛造製品は、唯一の単一ピースで、小ロット生産が合理的である。

2、金型鍛造

金型鍛造の場合、ブランクを鍛造金型室に入れ、ワークの圧力を成形する。異なる機器の使用に応じて、金型鍛造はハンマー金型鍛造、金型鍛造クランクプレス、平型鍛造機金型鍛造スクリュープレス金型鍛造と金型鍛造の他の特殊装置に分かれています。 ダイ鍛造の生産性が高く、ワークピースの表面は、高い寸法精度、高い材料効率、鍛造、鍛造流動分布がより合理的であり、寿命を向上させる、ソフト複雑な部品を鍛造することができ、簡単な操作、機械化、低コスト、一般的に大量生産の中小鍛造品で使用される達成するのは簡単です。

3、シートスタンピング

板金はプレスベッドに取り付けた金型を使って変形または分離させ、部品またはブランクを得るために加工される。 板金ブランクは通常、厚さ1～2mm以下の薄い板で、一般に加熱しない。板金プレスの原材料は、低炭素鋼、合金鋼、銅、アルミニウムなど、可塑性が高く、変形に対する抵抗が低いものでなければならない。 プレス部品は重量が軽く、剛性が高く、構造が軽く、品質が安定し、互換性が高い。操作が簡単で、機械化や自動化が容易で、コストが低い。 プレス金型の製作コストが高いため、大量生産は合理的である。

4.その他の加圧加工法

押し出し形成は、Υヒドラ金属変形を置くことが困難な部門は、様々な材料、金属加工品の様々な形状を作ることができるように、高精度、良好な機械的特性は、機械化された自動化することができます。 ロール成形：ロール圧延、熱間圧延歯車、圧延リングなど。 精密金型鍛造、ワープ鍛造、高速ハンマー鍛造など。

(カッティング

切削加工はクランプ加工と機械加工に分けられる。 クランピングは一般的に手作業で行われ、主にスクライビング、バーリング、ソーイング、ファイリング、スクレイピング、ドリリングとリーミング、タッピングと座屈など、機械的な組み立てや修理もクランピングの範囲に属します。 機械加工は、切削工具の使用方法によって、2つのカテゴリーに分けられます：1つは、旋削、穴あけ、ボーリング、平面加工、フライス加工などの加工に工具を使用することであり、もう1つは、研削、咬合研削、研削、超仕上げなどの加工に研磨剤を使用することです。 機械加工には、回転工具、平削り工具、挿入工具、鋭利な工具、中ぐり工具などの工具が必要であり、刃物で削るのは砥石である。

1、旋盤加工

旋盤工作機械には、一般工作機械、立旋盤、タレット旋盤、プロファイリング旋盤、自動旋盤、各種特殊旋盤などがある。ターニングは、端面、外円、内円、テーパ、スレッド、回転成形面、回転溝、ローレット加工などの表面を処理することができ、加工面精度の広い範囲の使用は、表面の位置精度によって処理された部品の表面、高い生産効率、低生産コストを確保することは容易である。

2、ドリル・ボーリング加工

ボール盤加工：主な設備は卓上ボール盤、立型ボール盤、ロッカーアーム型ボール盤など。 ボーリングマシン加工：主な設備は水平ボーリングマシンです。 ボーリングマシンは、穴あけ、リーマ、リーマ、溝加工、旋削円、旋削面、フライス平面加工が可能ですが、その中でもボーリング加工がメインとなります。 ボーリングマシンは、位置決めおよび処理のための複雑な大型部品の穴システムのボックスシート、ブラケットおよび他の形状に適した正確な位置決め装置を備えているため、機械加工のための主要な装置であり、他の機器を置き換えることはできません。 ボーリングマシンの加工範囲は広く、高い加工精度と低い粗さを得ることができますが、その欠点は、生産性が低いです。

3.プレーニング、インターポレーション、ブローチ加工

鉋は平面を加工するもので、ブルヘッドプレーナとドラゴンプレーナに分けられる。鉋は水平面、垂直面、傾斜面の平面加工ができるほか、溝（直角溝、V字溝、T字溝、アリ溝）、直線成形面の加工もできる。 鉋盤の主な運動は往復直線運動であり、空リードがあり、各往復は2つの衝撃を伴い、鉋の速度を制限し、生産性が低い。

インサーションは、主に穴、角穴、多角穴、スプライン穴、特定の部品の外面にキー溝を加工するために使用される「縦型プレーナー」と見なすことができます。インサーション切削に使用される装置は、インサーションマシンである。

ブローチ加工を行う装置はブローチ盤である。ブローチの直線運動が主運動である。ブローチの送り運動はなく、送りはカッターの各歯の上昇量によって達成される。従ってブローチ加工は高低の連続した整理とみなすことができる、磨く病気のブローチ加工のための1つ以上の磨くナイフは仕上げのために一般に使用され、正確さの条件を達成する旅行は表面のブローチをかける平面、半円弧およびある組合せ処理することができる。ブローチは、荒削り、精密切削、より正確で修理作業を完了するために一度ブローチ成形工具であり、仕上げ方法、高効率である。しかし、ブローチ製造複雑、高コスト、穴やキー溝の仕様を処理するためにのみ適して、ステップホール、ブラインドホールと特大の穴を処理することはできません。

4、一緒に処理する製粉

フライス加工は、フライスカッターの回転と＜移動＞によって実現され、平面加工の主要な方法の一つである。フライス盤には、横フライス盤、縦フライス盤、門型フライス盤、工具フライス盤、各種特殊フライス盤がある。フライス盤は平面（水平、垂直、斜め）、溝（直角溝、キー溝、角溝、アリ溝、T字溝、円弧溝）、成形面を加工することができる。また、穴加工（ドリル加工、リーマ加工、リーマ加工、中ぐり加工を含む）、割り出し加工も可能です。

5、砥石による切断加工

砥石は、砥石の表面に分布した多数の砥粒で切削するために使用される。研削方法には、外径円筒研削、内径円筒研削、平面研削、ねじ研削のほか、精密研削、超精密研削、鏡面研削、高速研削、広幅砥石研削、スローフィード深切り研削、ジンJ砥石と立方晶窒化ホウ素砥石研削などの高精度・高能率研削がある。 万能研削盤には、一般円筒研削盤、万能円筒研削盤、内面研削盤、平面研削盤、センタレス研削盤などがある。

6、ライト仕上げ

仕上げは、研削、ホーニング、超仕上げと研磨を指します。 研削：ワークと砥粒を塗布した研究ツールの間で、ワークが回転するように旋盤によって駆動することができ、研究ツールは、多くの場合、修飾されるまで、テスト、前後に軸方向の動き、手持ち。研削液はパラフィン、植物油、またはパラフィンに油を加えたものを使用します。最も一般的に使用される研究用工具の材質は鋳鉄である。ホーニング：研究用工具の代わりに、多数のオイルストーンでヘッドをホーニングし、仕上げ工程の穴として使用する。 超仕上げ：非常に細かい砥粒を持つオイルストーンを研削ヘッドとして使用し、加工面に軽く押し付けて加工する。 研磨：研磨ペーストを塗布した軟質砥石を高速回転させ、加工面に弱切削を施し、加工面の粗さを小さくし、輝度を向上させる。

7、ギア歯形加工

歯車は様々な機械装置や計測機器に広く使用されており、運動や動力を伝達する重要な部品です。普通使用される: まっすぐな歯の円柱ギヤ ドライブ、螺線形の歯の円柱ギヤ ドライブ、螺線形の歯の円柱ギヤ ドライブ、まっすぐな歯の斜角ギヤ ドライブおよびみみずギヤ ドライブ。 歯車伝動機構が正確に、滑らか信頼できる作動することを保障しなさい、適切な歯形のカーブを選ばなければならない、すなわち歯カーブ、歯カーブの現在の使用は主にインボリュート、振り子および円弧ライン、等、最も使用されるインボリュートである。 滑りのない純粋な転造のためにrb円の半径に沿った平面内の移動直線がある場合、移動直線上の任意の点の軌跡aはインボリュートのrb円の半径と呼ばれ、rb円の半径はベース円と呼ばれ、移動直線は線の発生と呼ばれる。インボリュート歯車は、2つの対向するインボリュート構成の同じ底円によって形成される。 インボリュート；任意の点a1法線は基底円に接しなければならない、インボリュートの形状と基底円の半径の大きさは、半径が小さいほどインボリュートの曲率が小さくなり、逆に半径が無限大になると、インボリュートは直線になる、ラックの直線はインボリュートの形成の基底円の無限大の半径とみなすことができる。

(1) 直歯円筒歯車の各部名称、基本定数、主要寸法

各部の名称 トゥーストップサークル...セレクターホイールの歯の上部を通る円をトゥーストップサークルといい、直径を da で示す。 ルートサークル...セレクターホイールの歯の根元を通る円をルートサークルといい、直径をdfで示す。 割出円 - 標準歯車では、理論歯厚と歯すじが等しくなる円を割出円といい、直径をd、半径をrで表します。割出円は歯頂円と歯元円の間に位置し、歯車の寸法を計算する基準となる。 割出円歯厚-歯車の歯が占める円弧長さの割出円を割出円歯度といい、sで示す。 歯間割出円 - 歯車の溝が占める円弧長さの割出円を歯間割出円といい、eで表す。 ペリアプシス - 割り出し円上の隣接する2つの歯の対応する点間の円弧長さをペリアプシス（割り出し円ペリアプシス）と呼び、Pで表す。 P = s + e. 歯頂高さ - 円の頂点から割り出し円までの歯頂からの半径方向の距離を歯頂高さと呼び、haで表す。 作業歯高さ - 2つの歯車がかみ合うとき、2つの歯車の歯頂間の半径方向距離を作業歯高さといい、hwで表す。 ラジアルクリアランス - 2つの歯車がかみ合ったとき、歯mが円の頂点で、もう一方の歯車の根元の円の半径方向の距離をラジアルクリアランスといい、Cで表します。

直歯円筒歯車の基本パラメータ △モジュール＝歯車の歯数をZとしたとき、指標円の直径dと円周Pは次の関係があります：または、この時、次のように、その後、d = mZここで：m - モジュールとして知られており、単位はmmです。 歯車の設計は、歯車の計算、加工、テストが大幅に容易になるように、基本パラメータとしてmになります。Mの大きさは、歯車の歯の厚さ、大きさ、負荷容量を反映しています。 i値mは、0.1、0.5、1、1.5、2、3......のように標準化されている弾性率の値の歯車強度計算に応じて設計し、国家規格に従って選択します。 圧力角：インボリュートの歯筋上の任意の点Kにおける法線力Fとその速度の間の角度は、点Kにおける圧力角kと呼ばれる。決定されたインボリュート、ベース円半径rbは固定値であり、インボリュート上の複数の点における圧力角は異なり、ベース円から離れるほどその圧力角は大きくなる。通常、圧力角と呼ばれるのは、指標円上の点Aの圧力角である。この値は標準化されており、しばしば=20°とされる。 インボリュート歯車の正しいかみ合い条件は、2つの歯車のモジュラスと圧力角が等しく、工具のモジュラスmと圧力角も歯切り工程で加工される歯車のそれと等しくなければなりません。 歯数 Z とモジュール m が決定されると，歯車の形状は複数の部分に分けて決定することができます．

(2) 円筒歯車の加工 加工方法には、成形加工と研削加工がある。成形加工はフライス盤で加工する方法である．直歯の円筒歯車の場合，m＜8のときは，一般に横フライス盤で円板状のモジュラスカッタを使用します．m≧8の場合は、縦フライス盤で行います。 研削方法は、ギヤカッターと切削されるギヤのかみ合い運動を利用し、特殊な工作機械で歯形を切り出します。一般的には、ギヤシェーパによるギヤ挿入、ギヤホブ盤によるホブ切りなどがある。

(3)円筒歯車の仕上げ フライス加工、歯切り加工、ホブ切り加工は歯形加工に属し、さらに精度を向上させるために仕上げ加工を行う必要があります。歯形仕上げの方法には，シェービング，歯形成形，歯形研削などがある．

8、レーザー切断

レーザー切断 これは、高エネルギー密度レーザーの使用を指し、彼の直径は、溶融、気化、アブレートまたは発火点に到達する高温を介して、高温を生成するために一箇所に焦点を当て、できるだけ小さく、同時にビームと同軸高速気流の助けを借りて、溶融材料を吹き飛ばすために、被加工物が切り開かれる達成するように。レーザー切断は、熱切断法の一つです。

(金属3dプリンティング技術

食用油 3Dプリンティング この技術は最先端の金属製造プロセスで、コンピューター制御のもと、金属粉末やワイヤーを層ごとに積み重ねて複雑な三次元構造を正確に構築するもので、従来の減法加工や同位体加工の限界を打ち破り、デザインの自由度や材料応用の境界を大きく広げる。

金属3Dプリンティングの主な技術には次のようなものがある：

• 選択的レーザー溶融/焼結(SLM/SLS)
• 電子ビーム選択溶融(EBSM)
• レーザーエンベロープ成形（LENS）

金属3Dプリンティング技術は、金型なしで直接成形することができ、パーソナライズされた設計と複雑な構造の生産を達成することができ、高効率、低消費、低コストなどの利点があります。