電磁チャック

電磁チャックは、その耐用年数を通じて磁気保持力を維持できる必要があります。磁石は時間の経過とともに自然に磁力を失いますが、目立った変化ではありません。ただし、電磁チャックが保持力を失ったり、ワークピースをまったく保持しなくなったりする状況もあります。電磁チャックが保持力を失う可能性がある状況をいくつか示します。

電磁チャックのコイル故障:永久磁石チャックや永久磁石チャックとは異なり、電磁チャックには真の磁石は内蔵されていません。その代わりに、電磁チャックはコイルのセットに流れる電流を利用して磁場を作り出します。
電磁チャック内の 1 つ以上のコイルが故障すると、チャックは保持力の一部またはすべてを失います。したがって、電磁チャックを使用している場合は、コイルの定期的なメンテナンスを実行して、すべての電気接続が正常であることを確認する必要があります。

トッププレートの損傷:磁気チャックは、上部プレートを介して磁気をワークピースに伝達します。磁気チャックの上部プレートが損傷すると、ワークピースとチャックの表面の間に空隙が生じます。
トッププレートが損傷していたり​​、凹凸があると、チャックの表面とワークピースの接触点が大幅に減少します。一部の磁気チャックは、他のチャックよりもエアギャップに敏感です。そのため、トッププレートの損傷の程度に応じて、さまざまなレベルの磁気損失が発生する可能性があります。

消耗:永久磁石チャックは、内部の磁石をトッププレートに手動で位置合わせしてワークピースを保持します。時間の経過とともに、磁石の継続的な動きにより内部機構が摩耗します。その結果、必要な保持力を得るのが難しくなる場合があります。

課せられた制限
磁気ワーク保持の使用における最も明らかな制限は、セラミックやプラスチックなどの一部の材料、およびステンレス鋼、アルミニウム、青銅などの一部の金属は磁石で保持できないことです。ワークピースが強磁性体（冶金組成に鉄粒子を含み、磁力にさらされたり接触したりすると反応する材料）である場合は、磁気チャックの使用を検討する必要があります。

材料
機械と加工の種類は、基本的な選択において重要な考慮事項です。最適な磁気ソリューションを決定するには、使用する機械の種類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、カッターまたはツールのサイズなどの要素はすべて評価プロセスの一部ですが、その他の考慮事項には、ワークピース材料の種類、硬度、形状、平坦度が含まれます。
ジョブ内のワークピースの材質のバリエーションとジョブごとの違いにより、アプリケーション エンジニアまたは機械工は、最も柔軟性の高い磁気チャックのスタイルを選択し、ユーザーの操作に最も適した磁気チャックを適合させて、希望する結果を得る必要があります。
ワークピースの材質、サイズ、表面状態、金属除去率はすべて分離力に影響を与えるため、作業に最適なチャックを使用するには、必要な保持力、精度、再現性、耐久性の要件とともにこれらを考慮する必要があります。

スチール
軟鋼は最も磁気的に引きつけられます。炭素含有量の低さは、材料の硬さに影響するだけでなく、材料の磁性を決定する要因でもあるからです。低炭素鋼は、純鉄とほぼ同じくらい磁力線の導体です。硬質合金鋼は、多くの合金に非磁性材料が含まれており、磁力線がワークピースに流れ込む能力が低下するため、磁気的に引きつけられません。
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屈曲線は鋳鉄をそれほど容易に流れず、その結果、保持力が低下します。ただし、鋳鉄は多孔質であるため、ワークピースの加工に必要な切削力が少なく、より自由に加工できます。

表面積
磁石を使用した機械加工では、表面積も考慮する必要があります。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しますが、小型部品では十分な安全性を確保するために、両側に磁気サイド ストップまたはポジティブ ストップが必要になる傾向があります。小型部品は接触面積が少なく、磁気保持は接触面積に直接関係します。接触面積が小さいワークピースの場合は、機械の力に打ち勝つためにポジティブ ストップが必要になる場合があります。不規則な形状の部品では、磁気固定具を利用してワークピースをしっかりと保持できます。この場合は、時間節約の点で磁気固定具の方が適しています。加工用に部品を配置するための機械クランプやバイスが不要なため、セットアップ プロセスが簡素化されます。

チップコントロール
切削片が機械加工部品全体に付着しないようにするにはどうすればよいでしょうか。これは、磁気ワーク保持に関して最初に尋ねられる質問の 1 つです。磁気ワーク保持では、チャックの磁場によって切削片がワークに付着することはないため、切削片は通常問題になりません。切削片の表面積は、ワークピースのサイズに比べて非常に小さいです。磁力が作用する接触面積は、ワークピースに比べて非常に小さいです。切削片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。チャックは磁場の深さを制限し、ワークピースの非常に高い位置まで到達するのを防ぎます。

永久磁石チャック
永久磁石チャックは、2 つの磁性材料の対応するパックで構成されています。機械レバーがパックを位置合わせし、磁力をトッププレートからワークピースに導きます。レバーが反転すると、磁力がチャック内に閉じ込められ、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、軟鋼の磁極片を囲むコイルに直流電圧を流します。電圧がかかっている限り、磁極は磁化されます。電磁チャックは可変の保持力を提供できるため、幅広い加工条件に対応する能力が大幅に向上します。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。

永久磁石チャック
電気永久磁石チャック (エレクトロパームとも呼ばれる) は、永久磁石と電磁石を組み合わせたものです。この設計では、コイルが永久磁石材料を囲み、コイルに DC 電圧が印加されると、磁石材料が充電されて磁性を帯びます。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。

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