金属板の精密スリット用スリッターナイフと工具は、なぜ非常に精密でなければならないのか？
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著者 : Yuan Feng
更新時間 : 2021-05-26 14:37:15
金属板材の精密切断には、以下の2つの目的で精密ナイフと工具が必要です：
1）切断中のクリアランスの精度と一定性を常に維持すること。これは金属板材の精密切断の中核的な課題です。具体的には、クリアランスの問題には以下の側面が含まれます：
a. 公称クリアランス。材料、硬度、厚さによって決定されます。特に薄い材料の場合、マイクロンレベルの精密なクリアランスが必要です。例えば、厚さ0.07 mmのジュラルミン板では、0.0042 mmのクリアランスが必要です。10マイクロン（0.01 mm）精度のスペーサリングしかない場合、この要求を満たすことはできません。超精密薄板切断では、スペーサリングの精度もマイクロンレベルである必要があります。
b. 動的クリアランス。円形ナイフの切断は360度の回転ローリングせんです。回転中、上下の円形ナイフが形成するクリアランスは連続的に変化します。ナイフが完全に正確に作られていればクリアランスは一定ですが、誤差があるとクリアランスが変わります。例えば、ナイフの側面の振れが5μmで方向が逆の場合、クリアランスの最大値は0.01 mm、最小値は0 mmになります。このような場合、ナイフの幾何学的公差を設定する必要があります。金属ストリップの精密切断では、平坦度や側面振れなどを2μm以内に抑える必要があります。
c. クリアランスの累積誤差。ほとんどのスリッターは2～3本以上のストリップを切断できますが、最大81本のストリップを切断できるものもあります。各切断ユニットは複数の工具で構成されており、工具の厚さ誤差が±1μmであっても、累積誤差が問題になります。例えば、20本のストリップを切断する場合、累積誤差は0.12 mmに達する可能性があります。この誤差を解消するためには、すべての工具の厚さ公差が十分に精密である必要があります。現在、中国のGoodklifeなどの企業は、厚さ公差が±1μm以内、平坦度と平行度が2μm以内の工具を製造できます。
d. 最初のクリアランス。最初のクリアランスは、上下シャフトの最初のナイフが形成します。シャフトの肩が互いにずれていると、ストリップの両側のクリアランスが不均一になり、片側が切断されない、もう片側にバリが発生するなどの問題が生じます。この問題を解決するには、精密工具メーカーが提供する薄いスペーサリングで調整する必要があります。
2）切断するストリップの幅は、公称サイズとその公差を満たす必要があります。金属ストリップの下流製品の品質を確保するため、ユーザーはストリップの幅に高い要求を課すことがよくあります。例えば、パイプ製造用のストリップ材料の場合、幅が不均一だとパイプの溶接部の品質が低下します。高級ワインボトルキャップの場合、幅が不均一だとプログレッシブダイスで詰まりや破断が発生し、生産に影響を与えます。
これらの目的から、切断工具は非常に精密で、場合によっては超精密である必要があります。 表1はGoodklifeのスリッティング工具の精度レベルを示しています。図1はスリッティングナイフの精密事前検査の写真です。
1）切断中のクリアランスの精度と一定性を常に維持すること。これは金属板材の精密切断の中核的な課題です。具体的には、クリアランスの問題には以下の側面が含まれます：
a. 公称クリアランス。材料、硬度、厚さによって決定されます。特に薄い材料の場合、マイクロンレベルの精密なクリアランスが必要です。例えば、厚さ0.07 mmのジュラルミン板では、0.0042 mmのクリアランスが必要です。10マイクロン（0.01 mm）精度のスペーサリングしかない場合、この要求を満たすことはできません。超精密薄板切断では、スペーサリングの精度もマイクロンレベルである必要があります。
b. 動的クリアランス。円形ナイフの切断は360度の回転ローリングせんです。回転中、上下の円形ナイフが形成するクリアランスは連続的に変化します。ナイフが完全に正確に作られていればクリアランスは一定ですが、誤差があるとクリアランスが変わります。例えば、ナイフの側面の振れが5μmで方向が逆の場合、クリアランスの最大値は0.01 mm、最小値は0 mmになります。このような場合、ナイフの幾何学的公差を設定する必要があります。金属ストリップの精密切断では、平坦度や側面振れなどを2μm以内に抑える必要があります。
c. クリアランスの累積誤差。ほとんどのスリッターは2～3本以上のストリップを切断できますが、最大81本のストリップを切断できるものもあります。各切断ユニットは複数の工具で構成されており、工具の厚さ誤差が±1μmであっても、累積誤差が問題になります。例えば、20本のストリップを切断する場合、累積誤差は0.12 mmに達する可能性があります。この誤差を解消するためには、すべての工具の厚さ公差が十分に精密である必要があります。現在、中国のGoodklifeなどの企業は、厚さ公差が±1μm以内、平坦度と平行度が2μm以内の工具を製造できます。
d. 最初のクリアランス。最初のクリアランスは、上下シャフトの最初のナイフが形成します。シャフトの肩が互いにずれていると、ストリップの両側のクリアランスが不均一になり、片側が切断されない、もう片側にバリが発生するなどの問題が生じます。この問題を解決するには、精密工具メーカーが提供する薄いスペーサリングで調整する必要があります。
2）切断するストリップの幅は、公称サイズとその公差を満たす必要があります。金属ストリップの下流製品の品質を確保するため、ユーザーはストリップの幅に高い要求を課すことがよくあります。例えば、パイプ製造用のストリップ材料の場合、幅が不均一だとパイプの溶接部の品質が低下します。高級ワインボトルキャップの場合、幅が不均一だとプログレッシブダイスで詰まりや破断が発生し、生産に影響を与えます。
これらの目的から、切断工具は非常に精密で、場合によっては超精密である必要があります。 表1はGoodklifeのスリッティング工具の精度レベルを示しています。図1はスリッティングナイフの精密事前検査の写真です。
表1 Goodklife円形ナイフの公差
図1 スリッティングナイフの精密事前検査
図1 スリッティングナイフの精密事前検査
