CNC 加工真鍮部品購入ガイド

今日の機械加工業界では、従来の機械加工設備では品質ニーズを満たすことができなくなっています。CNC工作機械設備が従来の工作機械に取って代わり、精密CNC加工やCNC旋盤加工などの自動加工設備が従来の工作機械に取って代わりつつあります。以下では、CNC工作機械の利点と精密機械部品加工の順序について解説します。

機械部品の加工工程において、CNC加工機には以下の利点があります。

1. CNC加工センターは、高精度かつ高品質な加工を実現します。CNC工作機械は、その卓越した精度と正確さで知られています。コンピュータ制御による動作と専用ソフトウェアを用いて、最小限の誤差で作業を実行します。人間のオペレーターとは異なり、CNC工作機械は常に正確な仕様に基づいて同一の部品を再現します。

2. CNC加工部品は多座標連動が可能で、複雑な形状の部品を加工できます。CNC工作機械は、従来の手動機械に比べて優れた柔軟性と汎用性を備えています。工具交換や様々な作業への迅速な対応が可能であるため、複雑で精巧な部品の製造に最適です。

3.CNC加工プロセスの変更は、一般的に数値制御プログラムを変更するだけで済み、生産準備時間を節約できます。CNC工作機械は、顕著な時間節約効果を提供します。従来の手動加工方法は、時間と労力がかかり、広範なセットアップと絶え間ない手動調整が必要です。対照的に、CNCマシンは複雑な操作を正確に実行するように簡単にプログラムでき、生産リードタイムを大幅に短縮できます。また、CNC加工工作機械自体は、高精度、高剛性で、好ましい加工量を選択でき、生産性が高い（一般的に通常の工作機械の3～5倍）です。

4. CNC加工は、高度な自動化を実現したCNC加工装置であり、労働強度を低減できます。CNC工作機械への初期投資は手動機械よりも高額になる場合がありますが、長期的には大幅なコスト削減につながります。これらの機械は、操作と監視に必要なオペレーターの数が少ないため、人件費を削減できます。さらに、CNC機械は精密な切削を行い、人的ミスを減らすことで材料の無駄を最小限に抑え、大幅な材料費削減を実現します。

5.生産性と効率性の向上。CNC工作機械の最も大きな利点の1つは、生産性と効率性を向上させる能力です。これらの機械は24時間稼働が可能で、生産停止時間を最小限に抑え、生産量を最大化します。一度プログラムすれば、最小限の監視で複雑な作業を実行できるため、人員を他の重要な生産分野に振り向けることができます。

CNC工作機械は、生産効率、精度、コスト効率の新たな時代を切り開きました。精度、生産性、柔軟性、コスト削減、時間短縮といったメリットに加え、適切なスキルセットがあれば、企業はCNC工作機械の潜在能力を最大限に引き出し、競争の激しい製造業界で優位に立つことができます。

各加工方法には加工順序があります。作業員は加工順序に従って作業を行う必要があり、無秩序に作業を行うと、加工製品に一定の影響が出たり、品質問題が発生したりする可能性があります。精密機械加工もその一つであり、精密機械部品の加工順序はどのような種類に分けられるのでしょうか。

精密部品加工の配置は、部品の構造やブランクの状態、位置決めクランプの必要性に基づいて行うべきであり、ワークピースの剛性を損なわないことに重点を置くべきである。

• 前の工程の処理は、次の工程の位置決めやクランプに影響を与えてはならず、十字の中央にある一般的な精密部品の加工工程も総合的に考慮する必要があります。
• まず内部空洞加工シーケンスを停止し、次に外部形状加工プロセスを停止します。
• 同じ位置決め、クランプ方法、または同じ刃物を使用した加工プロセスは、繰り返し位置決めの回数、工具交換の回数、およびプラテンの移動回数を減らすために、接続して停止するのが最適です。深セン機械加工;
• 同一装置内で複数の工程を停止させる場合、まずワークピースの剛性損傷工程を配置する必要がある。

工具集中選別方式：使用する工具に応じて工程を分け、同じ工具で加工できる部品はすべてまとめて加工します。2番目の工具では、3番目の工具で他の加工可能な部品を加工します。これにより、工具交換回数を減らし、待機時間を短縮し、不要な位置決め誤差を低減できます。

加工部品の選別方法：加工対象部品が多数ある場合、その構造特性に応じて、内部形状、形状、表面、平面などの部分的な部品を加工します。通常、最初に平面、位置決め面を加工し、その後穴を加工します。最初に単純な幾何学的形状を加工し、次に複雑な幾何学的形状を加工します。精度が低い部品を最初に加工し、次に高い精度が要求される部品を加工します。

要するに、現在の精密機械部品の加工技術は非常に高度で、高品質かつ高生産効率である。

HONSCN Precisionは20年のCNC加工経験を有しています。CNC加工、ハードウェア機械部品加工、自動化機器部品加工を専門としています。ロボット部品加工、UAV部品加工、自転車部品加工、医療部品加工など、CNC加工の高品質サプライヤーの一つです。現在、当社は数百台のCNC加工センター、研削盤、フライス盤、高品質高精度試験装置を保有しており、お客様に高精度で高品質なCNCスペアパーツ加工サービスを提供しています。

機械加工の分野では、CNC加工の工程方法と工程区分に続いて、工程ルートの主な内容は、これらの加工方法と加工順序を合理的に配置することである。一般的に、機械部品のCNC加工は、切削、熱処理、および表面処理、洗浄、検査などの補助工程から構成される。 これらの工程の順序は、部品の品質、生産効率、コストに直接影響します。したがって、CNC加工ルートを設計する際には、切削、熱処理、補助工程の順序を合理的に配置し、それらの間の接続問題を解決する必要があります。

上記で述べた基本的な手順に加えて、CNC加工ルートを開発する際には、材料の選定、治具の設計、設備の選定といった要素も考慮する必要があります。 材料の選定は部品の最終性能に直接関係し、材料によって切削パラメータの要件が異なります。治具の設計は加工工程における部品の安定性と精度に影響を与えます。設備の選定は、製品の特性に応じて、生産ニーズに適した工作機械の種類を決定する必要があります。

1. 精密機械部品の加工方法は、表面の特性に応じて決定する必要がある。 様々な加工方法の特性を熟知し、加工の経済性と表面粗さを把握した上で、加工品質、生産効率、経済性を確保できる方法を選択する。

2. 適切な図面位置決め基準を選択し、粗基準と細基準の選択の原則に従って、各工程の位置決め基準を合理的に決定します。

3, 部品の加工工程ルートを開発する際には、部品の分析に基づいて粗加工、中仕上げ加工、仕上げ加工の各段階に分け、工程の集中度と分散度を決定し、表面の加工順序を合理的に配置する必要があります。複雑な部品の場合は、まず複数の案を検討し、比較分析を行った上で最も合理的な加工案を選択することができます。

4. 各工程の加工許容値、工程サイズ、および公差を決定する。

5. 工作機械と作業員、クリップ、数量、切削工具を選定する。 機械設備の選定は、加工品質を確保するだけでなく、経済的かつ合理的であるべきである。大量生産の条件下では、一般的に汎用工作機械と専用治具を用いるべきである。

6. 各主要工程の技術要件と検査方法を決定する。各工程の切削量と時間割り当ては、通常、小規模生産工場では作業員が決定し、加工工程表には一般的に記載されない。しかし、中規模生産工場や大量生産工場では、生産の合理性とリズムのバランスを確保するために、切削量を必ず明記し、恣意的に変更してはならない。

最初は粗く、それから細かく

粗加工→中仕上げ加工→仕上げ加工の順に、加工精度は徐々に向上します。粗加工旋盤は、短時間でワークピース表面の加工代の大部分を除去できるため、金属除去率が向上し、加工代の均一性に関する要求を満たします。粗加工後に残った残量が仕上げ要件を満たさない場合は、仕上げ加工のために中仕上げ旋盤を用意する必要があります。仕上げ旋盤では、加工精度を確保するために、部品の輪郭が図面寸法に従って切削されるようにする必要があります。

まず近づき、それから遠くへ

通常、工具に近い部品を先に加工し、次に工具から遠い部品を加工することで、工具の移動距離を短縮し、空転時間を短縮します。旋削加工においては、ブランク材や半製品の剛性を維持し、切削条件を改善することが有効です。

内部と外部の交差の原理

内面（内腔）と外面の両方を加工対象とする部品の場合、加工順序を定める際には、まず内面と外面を粗加工し、次に内面と外面を仕上げ加工する必要があります。加工後の部品の表面（外面または内面）の一部を加工してから、他の表面（内面または外面）を加工してはなりません。

基本第一の原則

仕上げ基準面として用いる面を優先的に加工すべきである。これは、位置決め基準面の精度が高いほど、クランプ誤差が小さくなるためである。例えば、シャフト部品の加工においては、通常、まず中心穴を加工し、次に中心穴を精度基準として外面と端面を加工する。

第１および第２の原則

部品の主加工面と組立ベース面を最初に加工することで、ブランクの主加工面に存在する現代的な欠陥を早期に発見できます。二次加工面は、最終仕上げの前に、主加工面に一定程度重ねて配置することができます。

穴の前の面の原則

ボックスやブラケット部品の平面外形寸法が大きいため、一般的にはまず平面加工を行い、次に穴などの寸法加工を行います。この加工順序は、一方では加工面の位置決めが安定し信頼性が高く、他方では加工面上で穴加工が容易で、穴加工精度を向上させることができ、特に穴あけ加工時には穴の軸がずれにくくなります。

部品の機械加工プロセスを開発する際には、部品の生産タイプに応じて、適切な加工方法、工作機械設備、クランプ測定ツール、素材、および作業員の技術要件を選択する必要があります。

航空宇宙事業の成否は、使用される部品の精度、精密さ、品質に左右されます。そのため、航空宇宙企業は、部品が自社のニーズを完全に満たすよう、高度な製造技術とプロセスを活用しています。3Dプリンティングなどの新しい製造方法が業界で急速に普及する一方で、機械加工などの従来型の製造方法も、航空宇宙用途の部品や製品の製造において重要な役割を果たし続けています。CAMプログラムの改良、用途に特化した工作機械、強化された材料やコーティング、チップ制御や振動減衰の改善などは、航空宇宙企業が重要な航空宇宙部品を製造する方法を大きく変えました。しかし、高度な設備だけでは十分ではありません。製造業者は、航空宇宙産業の材料加工における課題を克服するための専門知識を持たなければなりません。

航空宇宙部品の製造には、まず特定の材料要件が求められます。これらの部品は通常、過酷な動作条件に対応するため、高強度、低密度、高い熱安定性、耐腐食性を必要とします。

一般的な航空宇宙材料には以下のようなものがある。

1. 高強度アルミニウム合金

高強度アルミニウム合金は、軽量性、耐食性、加工の容易さから、航空機の構造部品に最適です。例えば、7075アルミニウム合金は、航空宇宙部品の製造に広く使用されています。

2. チタン合金

チタン合金は強度対重量比に優れており、航空機のエンジン部品、機体部品、ネジなどに広く使用されている。

3. 超合金

超合金は高温下でも強度と安定性を維持するため、エンジンノズル、タービンブレード、その他の高温部品に適している。

4. 複合材料

炭素繊維複合材料は、構造物の軽量化、強度向上、腐食抑制に優れた性能を発揮し、航空宇宙部品や宇宙船部品の筐体製造に広く用いられている。

プロセス計画と設計

加工に先立ち、工程計画と設計が必要です。この段階では、部品の設計要件と材料特性に基づいて、全体的な加工計画を決定する必要があります。これには、加工工程の決定、工作機械設備の選定、工具の選定などが含まれます。同時に、切削形状、切削深さ、切削速度などのパラメータを決定するなど、詳細な工程設計を行う必要があります。

材料の準備と切断工程

航空宇宙部品の加工工程では、まず加工材料を準備する必要があります。一般的に、航空機部品に使用される材料には、高強度合金鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金などがあります。材料の準備が完了したら、切削工程に入ります。

この工程では、CNC工作機械、旋盤、フライス盤などの工作機械の選定に加え、切削工具の選定も行います。切削加工においては、部品の寸法精度と表面品質を確保するため、送り速度、切削速度、切削深さなどの工具パラメータを厳密に制御する必要があります。

精密機械加工プロセス

航空宇宙部品は通常、寸法精度と表面品質に関して非常に高い要求が求められるため、精密機械加工は不可欠な工程です。この段階では、研削加工や放電加工（EDM）などの高精度加工が必要となる場合があります。精密機械加工の目的は、部品の寸法精度と表面仕上げをさらに向上させ、航空分野における信頼性と安定性を確保することです。

熱処理

航空宇宙部品の中には、精密加工後に熱処理が必要となるものがあります。熱処理によって、部品の硬度、強度、耐食性を向上させることができます。これには、部品の具体的な要件に応じて選択される焼入れや焼き戻しなどの熱処理方法が含まれます。

表面コーティング

航空機部品の耐摩耗性および耐腐食性を向上させるためには、通常、表面コーティングが必要となります。コーティング材料としては、超硬合金、セラミックコーティングなどが挙げられます。表面コーティングは、部品の性能を向上させるだけでなく、耐用年数を延ばす効果もあります。

組み立てとテスト

部品の組み立てと検査を行います。この段階では、各部品間の適合精度を確保するため、設計要件に従って部品を組み立てる必要があります。同時に、部品が航空業界の基準を満たしていることを確認するため、寸法検査、表面品質検査、材料組成検査など、厳格な検査を実施する必要があります。

厳格な品質管理：航空機部品の品質管理要件は非常に厳しく、部品の品質が基準を満たしていることを保証するために、航空機部品の各加工段階で厳格な検査と管理が求められます。

高精度要求：航空宇宙部品には、寸法精度、形状精度、表面品質など、非常に高い精度が求められるのが一般的です。そのため、部品が設計要件を満たすように、加工工程では高精度工作機械や工具を使用する必要があります。

複雑な構造設計：航空機部品は複雑な構造を持つことが多く、複雑な構造の加工ニーズを満たすためには、多軸CNC工作機械などの設備を使用する必要があります。

耐高温性と高強度：航空機部品は通常、高温高圧などの過酷な環境下で使用されるため、耐高温性と高強度を備えた材料を選択し、適切な熱処理工程を実施する必要があります。

総じて、航空宇宙部品の加工は、高度な技術集約型で精密さが要求されるプロセスであり、最終部品の品質と性能が航空業界の厳しい要求を満たすことを保証するために、厳格な作業手順と高度な加工設備が必要となる。

航空宇宙部品の加工は、主に以下の分野において困難を伴います。

複雑な幾何学

航空宇宙部品は複雑な形状をしていることが多く、設計要件を満たすためには高精度な機械加工が必要となる。

超合金加工

超合金の加工は難しく、これらの硬い材料を扱うには特別な工具と工程が必要となる。

大きな部品

宇宙船の部品は通常非常に大きく、大型のCNC工作機械や特殊な加工装置が必要となる。

品質管理

航空宇宙産業は部品の品質に対して非常に高い要求水準を課しており、すべての部品が基準を満たしていることを保証するために、厳格な品質管理と検査が求められる。

航空宇宙部品の加工においては、精度と信頼性が鍵となります。高品質な航空宇宙部品を製造するには、材料、プロセス、精度、加工上の難しさを深く理解し、精密に制御することが不可欠です。

穴加工の方法には、穴あけ、リーマ加工、ボーリング、絞り加工、研削、仕上げ加工などがあります。以下では、いくつかの穴加工技術を詳しくご紹介し、穴加工に関する課題解決のお手伝いをいたします。

穴は、箱、ブラケット、スリーブ、リング、ディスクなどの部品において重要な面であり、機械加工において頻繁に遭遇する面でもあります。同じ加工精度と表面粗さの要求を満たす場合、穴は外面の円形加工よりも加工が難しく、生産性が低く、コストが高くなります。

これは以下の理由によるものです。1) 穴加工に使用する工具のサイズは加工する穴のサイズによって制限され、剛性が低いため、曲げ変形や振動が発生しやすい。2) 固定サイズの工具で穴を加工する場合、加工する穴のサイズは多くの場合、対応する工具のサイズに直接依存し、工具の製造誤差や摩耗が穴の加工精度に直接影響する。3) 穴を加工する場合、切削領域は工作物の内部にあるため、切りくずの除去や放熱条件が悪く、加工精度や表面品質の制御が難しい。

掘削

穴あけは、固体材料に穴を加工する最初の工程であり、穴の直径は一般的に80mm未満です。穴あけには、ビット回転とワークピース回転の2つの方法があります。上記の2つの穴あけ方法で発生する誤差は同じではありません。ビット回転による穴あけ方法では、切削刃の非対称性、ビットの剛性不足、およびビットのたわみにより、穴の中心線が歪んだり直線でなくなったりしますが、開口部は基本的に変化しません。一方、ワークピース回転による穴あけ方法では、ビットのたわみにより開口部が変化しますが、穴の中心線は依然として直線です。

一般的に使用されるドリル刃には、ツイストドリル、センタードリル、深穴ドリルなどがあり、その中で最も一般的に使用されるのはツイストドリルで、その直径仕様はΦ0.1～80mmです。

構造上の制約により、ドリルビットの曲げ剛性とねじり剛性が低く、センタリングも悪いため、穴あけ精度は低く、一般的にはIT13～IT11程度です。表面粗さも大きく、Raは一般的に50～12.5μmです。しかし、穴あけによる金属除去率は大きく、切削効率は高いです。穴あけは、ボルト穴、ねじ底穴、油穴など、品質要求の低い穴の加工に主に使用されます。加工精度と表面品質の要求が高い穴については、後続の加工でリーマ加工、リーマ加工、ボーリング加工、または研削加工を行う必要があります。

リーマ加工

リーマ加工とは、ドリル加工、鋳造、鍛造によって開けられた穴をリーマドリルでさらに加工し、開口部を拡大して穴の加工品質を向上させる工程です。リーマ加工は、穴の仕上げ加工前の前処理として、または要求される精度が低い最終加工として使用できます。リーマドリルはツイストドリルに似ていますが、歯数が多く、クロスエッジがありません。

穴あけ加工と比較して、リーマ加工には次のような特徴があります。

（１）リーマドリルの歯数（３～８枚）が良好で、ガイドがしっかりしており、切削が比較的安定している。（２）リーマドリルにクロスエッジがなく、切削条件が良好である。

（３）加工代が小さいため、切りくず受けを浅くでき、ドリル芯を厚くでき、工具本体の強度と剛性が向上します。リーマ加工の精度は一般的にIT11～IT10で、表面粗さRaは12.5～6.3μmです。リーマ加工は、小径の穴を加工する際によく用いられます。大径の穴（D ≥30mm）をドリル加工する場合、小径ドリルビット（開口部の直径の0.5～0.7倍）で下穴を開け、その後、対応するサイズの穴リーマドリルを使用することで、穴の加工品質と生産効率を向上させることができます。

円筒形の穴加工に加え、様々な特殊形状のリーマドリル（皿穴加工用ドリルとも呼ばれる）は、様々な皿穴や皿穴加工にも使用できる。皿穴加工用ドリルの前面には、加工穴によってガイドされるガイドポストが設けられていることが多い。

リーマ加工は、穴の仕上げ加工方法の一つであり、製造現場で広く用いられています。小径穴の場合、リーマ加工は内面研削や精密ボーリングよりも経済的で実用的な加工方法です。

1. リーマー

リーマは一般的に、手動リーマと機械リーマの2種類に分けられます。手動リーマのハンドル部分はストレートハンドルで、作業部が長く、ガイド機能が優れています。手動リーマには、一体型と外径調整型の2種類の構造があります。機械リーマには、ハンドルとスリーブの2種類の構造があります。リーマは丸穴だけでなく、テーパーリーマはテーパー穴も加工できます。

2. リーマ加工とその応用

リーマ加工代はリーマ加工の品質に大きな影響を与えます。リーマ加工代が大きすぎると、リーマの負荷が大きくなり、刃先がすぐに鈍くなり、滑らかな加工面を得ることが難しく、寸法公差を保証することも難しくなります。一方、リーマ加工代が小さすぎると、前の工程で残った刃跡を取り除くことができず、当然ながら穴加工の品質向上には何の役にも立ちません。一般的に、粗加工のリーマ加工代は0.35～0.15mm、細加工のリーマ加工代は0.1.5～0.05mmです。

切りくずの発生を防ぐため、リーマ加工は通常、低速切削（HSSリーマを用いた鋼鉄および鋳鉄加工ではv <8m/分）で行われます。送り速度は加工する開口部の大きさに関係し、開口部が大きいほど送り速度も大きくなります。鋼鉄および鋳鉄を高速鋼リーマで加工する場合の送り速度は通常0.3～1mm/rです。

リーマ加工は、切りくずの堆積を防ぎ、切りくずを適時に除去するために、適切な切削油を用いて冷却、潤滑、洗浄する必要があります。研削やボーリングと比較して、リーマ加工は生産性が高く、穴の精度を容易に保証できます。ただし、リーマ加工では穴軸の位置誤差を修正できないため、穴の位置精度は前工程で保証しておく必要があります。リーマ加工は、段付き穴や止まり穴の加工には適していません。

リーマ加工の寸法精度は一般的にIT9～IT7、表面粗さRaは一般的に3.2～0.8μmです。高精度が要求される中型穴（例えばIT7精度穴）の場合、ドリル加工→リーマ加工→リーマ加工という工程が、生産現場で一般的に用いられる典型的な加工方式です。

ボーリングとは、あらかじめ開けられた穴を切削工具で拡大する機械加工方法です。ボーリング加工は、ボーリング盤または旋盤で行うことができます。

1. ボーリング法

穴あけ加工には3つの異なる方法があります。

（１）工作物が回転し、工具が送り運動を行う。

旋盤による穴あけ加工は、主にこの穴あけ加工法に分類されます。この加工法の特徴は、加工後の穴の軸線が工作物の回転軸と一致し、穴の真円度は主に工作機械の主軸の回転精度に依存し、穴の軸方向の幾何誤差は主に工作物の回転軸に対する工具送り方向の位置精度に依存することです。この穴あけ加工法は、外円表面に同軸性が要求される穴の加工に適しています。

（２）工具が回転し、工作物が送られる

ボーリング盤の主軸はボーリング工具を回転させ、テーブルは工作物を送り出す。

（３）工具が回転し、送り動作を行う

このボーリング加工方法では、ボーリングバーの突き出し長さが変化するため、ボーリングバーにかかる力による変形も変化し、主軸台付近の開口部は大きくなり、主軸台から離れた部分の開口部は小さくなり、円錐形の穴が形成されます。また、ボーリングバーの突き出し長さが増加するにつれて、主軸の自重による曲げ変形も大きくなり、加工穴の軸にも相応の曲がりが生じます。このボーリング加工方法は、短い穴の加工にのみ適しています。

2. ダイヤモンドボーリング

一般的なボーリングと比較して、ダイヤモンドボーリングは、バックカット量が少なく、送り量が少なく、切削速度が速いという特徴があり、高い加工精度（IT7～IT6）と非常に滑らかな表面（Ra 0.4～0.05μm）が得られます。ダイヤモンドボーリングは元々ダイヤモンドボーリング工具を使用して行われていましたが、現在では超硬合金、CBN、人工ダイヤモンド工具が一般的に使用されています。主に非鉄金属の加工に使用されますが、鋳鉄や鋼部品の加工にも使用できます。

ダイヤモンドボーリングで一般的に使用される切削パラメータは、予備ボーリングが0.2～0.6mm、最終ボーリングが0.1mmです。送り速度は0.01～0.14mm/rです。切削速度は、鋳鉄加工の場合は100～250m/分、鋼材加工の場合は150～300m/分、非鉄金属加工の場合は300～2000m/分です。

ダイヤモンドボーリングマシンが高い加工精度と表面品質を実現できるようにするためには、工作機械（ダイヤモンドボーリングマシン）は高い幾何学的精度と剛性を備えている必要があり、工作機械の主軸は一般的に使用される精密アンギュラ玉軸受または静圧すべり軸受を支持し、高速回転部品は正確にバランス調整されている必要があります。さらに、送り機構の動きは非常に滑らかでなければならず、テーブルがスムーズな低速送り動作を行えるようにする必要があります。

ダイヤモンドボーリングは加工品質が良好で、生産効率が高く、エンジンシリンダー穴、ピストンピン穴、工作機械のスピンドルボックスの主軸穴など、大量生産における精密穴の最終加工に広く用いられています。ただし、鉄系金属製品をダイヤモンドボーリングで加工する場合、超硬合金またはCBN製のボーリング工具のみ使用可能で、ダイヤモンド製のボーリング工具は使用できません。これは、ダイヤモンド中の炭素原子が鉄族元素と強い親和性を持つため、工具寿命が短くなるためです。

3. 穴あけ工具

ボーリング工具は、片刃ボーリング工具と両刃ボーリング工具に分類できる。

4．ボーリング加工の特徴と適用範囲

穴あけ、拡張、リーマ加工と比較して、穴のサイズは工具のサイズに制限されず、ボーリング加工は高い誤差補正能力を持ち、元の穴軸のずれ誤差を複数回の切削によって補正でき、位置決め面に対してより高い位置精度を維持できます。

ボーリングの外周と比較すると、ツールバーシステムの剛性が低く、変形が大きく、放熱や切りくず排出条件が悪いため、ワークピースとツールの熱変形が比較的大きく、ボーリングの加工品質と生産効率は外周ほど高くありません。

要約すると、ボーリング加工の範囲は広く、さまざまなサイズや精度レベルの穴を加工できることがわかります。開口部が大きく、サイズと位置精度が要求される穴や穴システムの場合、ボーリング加工はほぼ唯一の加工方法です。ボーリング加工の加工精度はIT9～IT7です。ボーリング加工は、ボーリング盤、旋盤、フライス盤などの工作機械で行うことができ、柔軟性と柔軟性に優れているため、生産現場で広く使用されています。量産においては、ボーリング加工の効率​​を向上させるためにボーリングダイがよく使用されます。

1. ホーニングの原理とホーニングヘッド

ホーニングとは、ホーニングヘッドと研削棒（砥石）を用いて穴を仕上げる加工方法です。ホーニングでは、工作物を固定し、工作機械の主軸によってホーニングヘッドを回転させ、直線的に往復運動させます。ホーニング加工では、研削砥石が工作物の表面に一定の圧力をかけ、工作物の表面から極めて薄い層の材料を削り取ります。砥粒の動きが繰り返されないようにするためには、ホーニングヘッドの回転運動の毎分回転数と、ホーニングヘッドの毎分往復運動の回数を等しくする必要があります。

ホーニングトラックのクロスアングルは、ホーニングヘッドの往復速度と回転速度に関係しており、その角度の大きさはホーニング加工の品質と効率に影響を与えます。ホーニング加工時には、破砕された研磨粒子や切りくずの排出を容易にし、切削温度を下げ、加工品質を向上させるために、十分な切削油を使用する必要があります。

加工穴の壁面を均一に加工するためには、穴の両端におけるサンドバーのストロークがオーバーパス区間を超える必要があります。均一なホーニング代を確保し、主軸回転誤差が加工精度に与える影響を低減するために、ホーニングヘッドと工作機械の主軸との間には、フローティング接続が一般的に採用されています。

ホーニングヘッド研削棒の半径方向拡張調整には、手動式、空気圧式、油圧式など、さまざまな構造形式がある。

2. ホーニング加工の特性と適用範囲

（１）ホーニング加工では、より高い寸法精度と形状精度が得られ、加工精度はIT7～IT6で、穴の真円度と円筒度誤差を範囲内に制御できますが、ホーニング加工では加工される穴の位置精度を向上させることはできません。

（２）ホーニング加工により、より高い表面品質が得られ、表面粗さRaは0.2～0.25μm、表面金属変質欠陥層の深さは2.5～25μmと非常に小さくなります。

（３）研削速度と比較すると、ホーニングヘッドの円速度は高くありません（vc=16～60m/分）が、サンドバーとワークピースの接触面積が大きいため、往復速度は比較的高く（va=8～20m/分）、ホーニングは依然として高い生産性を有しています。

ホーニング加工は、大量生産されるエンジンシリンダーの穴加工や各種油圧装置の精密穴加工に広く用いられており、長さ対直径比が10を超える深穴加工が可能です。しかし、ホーニング加工は塑性が大きい非鉄金属ワークピースの穴加工には適しておらず、キー溝やスプライン穴などの加工もできません。

1. ブローチとブローチ

ブローチ加工は、特殊なブローチを備えたブローチ盤で行われる、生産性の高い仕上げ加工方法です。ブローチ盤は、横型ブローチ盤と縦型ブローチ盤の2種類に分けられ、横型ブローチ盤が最も一般的です。

ブローチ加工では、低速の直線運動（主運動）のみを使用します。ブローチの同時作動歯数は、一般的に3以上でなければなりません。3未満だとブローチが不安定になり、加工面にリング状の波紋が発生しやすくなります。ブローチ加工力が過剰になりブローチが破損するのを避けるため、ブローチの同時作動歯数は6～8を超えないようにしてください。

ブローチ加工には3つの異なる方法があり、それぞれ以下のように説明されます。

（１）層状ブローチ加工

このブローチ加工法は、ブローチが被削材の加工代を層状に順次切削していくことを特徴とする。切りくずの分断を容易にするため、カッター刃には交互に切りくず溝が刻まれている。この層状ブローチ加工法に基づいて設計されたブローチは、一般ブローチと呼ばれる。

（２）ブロックブローチ加工

このブローチ加工法の特徴は、加工面上の金属の各層が、基本的に同じサイズでありながら互いに噛み合うように配置された一連の工具歯（通常、各セットは2～3本の工具歯で構成される）によって切削される点にある。各工具歯は金属層の一部のみを切削する。ブロックブローチ加工法に基づいて設計されたブローチは、ロータリーブローチと呼ばれる。

（３）包括的なブローチング

このようにして、積層ブローチ加工とブロックブローチ加工の利点が集約されます。粗削り部分にはブロックブローチ加工を、精密削り部分には積層ブローチ加工を用いることで、ブローチの長さを短縮し、生産性を向上させ、より優れた表面品質を得ることができます。総合ブローチ加工法に基づいて設計されたブローチは、総合ブローチと呼ばれます。

2. 絞り穴加工のプロセス特性と適用範囲

（１）ブローチは多刃工具であり、1回のブローチ加工で穴の荒加工、仕上げ加工、仕上げ加工を連続して行うことができ、生産効率が高い。

（２）描画精度は主にブローチの精度に依存し、通常の条件下では描画精度はIT9～IT7に達し、表面粗さRaは6.3～1.6μmに達する。

（３）穴を抜く場合、工作物は加工された穴自体によって位置決めされます（ブローチの先端部が工作物の位置決め要素となります）。穴を抜くと、穴と他の面との相互位置精度を確保することが難しくなります。内外の円形面が同軸である回転部品の加工では、最初に穴を抜いてから、穴を位置決め基準として他の面を加工する必要がある場合がよくあります。

（４）ブローチは丸穴加工だけでなく、成形穴やスプライン穴加工もできる。

（５）ブローチは固定サイズの工具で、形状が複雑で高価であり、大きな穴の加工には適していません。

絞り穴加工は、直径10～80mm、穴の深さが開口部の5倍以下の小型・中型部品に穴を加工するために、大量生産において一般的に用いられています。

Honscn Precision Technology Co., LTD.は、ハードウェア部品の鋳造、精密ハードウェア部品、タレット旋削・フライス加工、コアウォーキング加工など、幅広い加工プロセスを提供しています。当社の製品は、自動車、オートバイ、通信機器、冷凍機器、光学機器、家電製品、マイクロエレクトロニクス、測定機器、漁具、計測機器、電子機器など、様々な専門分野で部品ニーズを満たすために幅広く使用されています。お問い合わせ