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機械加工 Archive

荒加工って?前準備から丁寧にする事で高精度の製品に繋がる【切削加工】

切削加工を行う時には大きく4段階に分けて加工します。1つ目は荒加工、2つ目は中仕上げ加工、3つ目は2次加工など、そして最後に仕上げ加工を行います。もちろん製品の形状が複雑であれば、その分工程数は増えていきます。さて、今回は荒加工についてご紹介いたします。切削加工において荒加工というのは非常に重要な加工です。荒加工とは仕上げの取り代を残して不要な部分を削り、仕上げ加工を行う時の負担を軽減するのです。

金属を加工する時には切削機械の種類に関係なく、マシニングの場合は刃物が高速回転して材料を切削し、NC装置付き旋盤なら材料が高速で回転するので、削る肉厚が厚いとゆがみを生じてしまう事があります。そのため中仕上げ用の取り代を残して要らない部分はほとんど削り落としてしまうのが望ましいでしょう。これは内径を削る時にも外形を削る時にも行います。さらに穴あけを行う時には仕上げ寸法よりも小さめの穴をあけておきます。

そして仕上げの段階でキレイに寸法通りの穴をあけていきます。こうする事でより美しく求められている公差に合った加工を施す事ができるのです。加工を行う時に荒加工用と仕上げ用で機械を別に使います。荒加工を行う時には機械にも負担がかかるので、仕上げ用に使うと寸法が出にくくなっている事があるからです。中仕上げ加工は荒加工が終わった後に仕上げの取り代を残して削ります。仕上げ用の取り代は0.1mm~0.02mmが理想でしょう。中仕上げ加工を行うのはどうしてなのかというと、中仕上げ処理を入れる事によってより精度が高い製品を作る事ができるのです。仕上げをする時に負担が少ないのでより歪みが生じにくくなるのです。仕上げ加工の前に荒加工をする事で仕上げ用のツールの寿命を延ばす事もできます。もちろん加工する素材によって工具を変えたり、回転数や送り速度を変えたりする事も必要です。多くの場合は長年の経験で荒加工や中仕上げ加工で削る量などを決めていきますが、CADCAMなどを使って簡単に指定することも可能です。

このように切削加工において、荒加工や中仕上げ加工の重要性についてご紹介いたしました。高い寸法精度の製品の加工技術は様々な分野で活躍していて、その技術を太陽パーツでは金型の製造に活用しています。ダイカストや押出などの金型でお困りの方や切削加工の事でお困りの方は、ぜひお気軽に太陽パーツへご相談ください。

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切削加工に切削液が必要な理由って?

切削加工を行う時には様々な工夫がされています。さらに同じ切削加工であってもフライスと旋盤では加工の方法も違います。それぞれがその特性を活かせる部品の加工を行って製品が生産されていくのです。どちらの加工でも共通しているものが一つあります。それは『切削油』を使用して製品の加工を行うという点です。ところでこの切削油はどのような働きをするのか、今回は切削油をなぜ使うのかについてをお話いたします。

切削油は大きく分けると原液のまま使うタイプと、水で薄めて使うタイプとに分けられます。この二つにはそれぞれの役割があって、原液で使うタイプの切削油は潤滑剤としての役割を果たします。フライスなどで加工したり汎用旋盤などで加工する時に起こる摩耗や熱から刃物や製品を守る働きがあります。切削油を使う事によって加工箇所の仕上がりがキレイです。これは切削油によって摩擦が軽減されるためですね。では水で薄めて使うタイプの切削油はどんな時に使われるのかというと、NC旋盤などのように高速で回転している材料を、刃物を当てて削っていく時の熱を冷却する働きがあります。金属は熱で溶けだして製品に巻きついてしまったりして不良品になってしまう事があります。これを冷却のための切削油を使う事で防ぐ事ができるのです。また、熱による刃物の寿命を延ばす働きもあります。

ご説明したように切削油には「潤滑油」としての作用によって、製品の仕上がりを美しくする点と加工の時の冷却の働き、そして加工する時の熱によって製品と切粉が溶着するのを防ぐ働きがあるのです。もちろん切削油を使う事によって加工に使用する工具の寿命を長くするという働きも忘れてはいけません。さらに製品の精度を安定させる働きにもつながっていきます。切削油一つにしてもちゃんとした役割があるのです。え切削油のメーカーでは用途に応じた様々な特性の切削油を販売しています。その中から最も加工にふさわしい切削油を選ぶ事も必要なのです。

太陽パーツでは切削加工についてのご相談も受けつけております。ぜひお気軽におたずねください。

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プレス加工はデザインの自由さが強み!

薄肉の製品を大量に生産したい。そんな時に非常に優れた効果を発揮するのがプレス加工です。

プレス加工は多くの金属の加工に適しています。鉄はもちろんの事、マグネシウムやアルミ、銅やチタンにステンレスと広く使われている金属はほとんど加工が可能です。加工は切削をするわけではなく、加工に必要なのは金型です。金型は生産したい部品の形状を作るために必要なもので、非常に重要な役割を担っています。金型の精度が高ければ高いほど部品の寸法精度も高く、しかも大量生産が可能なので一つ当たりのコストを非常に安く抑える事も可能なのです。加工に使用する金型の技術も向上しています。しかも自由度が高く複雑な形状にも加工が可能です。つまりそれだけプレス加工はデザインに自由があるという事になります。

どんな加工ができるのかですが、せん断加工といって切断する加工の事です。穴あけや機械などのフレーム部分の抜き出しなどを行うのに適しています。曲げ加工という加工も可能です。曲げ加工はL字に曲げたりU字に曲げたりカーブを付けるためのカール曲げやヘミングといった加工を行います。ほかには絞り加工といった加工が可能です。絞り加工は金属の材料を引っ張って金型の形状を転写する加工で、カップやお鍋などの加工などに使われています。これらの加工技術を組み合わせる事でより複雑な製品の生産を可能にします。

もちろんデザインの自由度があると言っても、加工できる金属板の厚みに制限があるなどの制限があるのは事実です。加工できるかどうかについては随時尋ねると良いでしょう。太陽パーツではプレス加工の金型の生産、部品の加工を行っています。プレス加工で製品の生産を検討しているのなら、ぜひ一度太陽パーツへご相談ください。

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アルマイト加工までの一連工程 【切削加工】

アルマイト加工とはアルミニウムの部品をコーティングする加工技術です。簡単に言ってしまえばメッキなどの表面処理の事で、アルミニウムに特化した表面処理の技術の一つです。アルマイト加工を行ったアルミ製品は、美しい外観を持ち硬質化するので摩耗が心配な部品を摩耗から守る事ができます。さらにアルミニウムの特性の一つである通電性を改善するために皮膜処理を行う事も可能です。アルミを使いたいけれどアルミ本来の特性が邪魔になってしまうなどの時にも役立つのがアルマイト加工なのですね。では簡単にアルマイト処理の一連の工程をご紹介いたしましょう。

まず、切削加工などで部品を生産しますが、この時アルマイト処理をする時の寸法を計算して部品の加工を行う必要があります。希望するアルマイトの厚みを図面や指示書などに書き込んでおくと間違いが無いでしょう。アルマイト処理を行うためには事前の検査を行います。検査を終えてラッキングを行います。ラッキングを行う事によって加工後の状態を落ち着かせる事ができます。その後脱脂処理を行い表面についた切削油など余分なものを落とします。水洗いをした後でアルマイト処理を行います。アルマイト処理を行う曹の中には硫酸や蓚酸が入っていて、治具に製品を取り付けて槽の中に入れて表面処理を行います。なぜ電解液につけ込むのかというと、電解液の中に入れられたアルミニウムは酸化アルミニウムの膜を作るのです。必要な皮膜の厚みになるまで電解液の中に入れますが、著しく大きくなってしまうという事もありません。ただしアルマイトの厚みの分は差し引いて部品を切削加工する必要があります。必要な厚みの皮膜を造れたら曹から取り出して水洗いをし脱ラックをおこないます。

寸法や外見などをチェックして交差に入っていれば製品として納品されます。仕上がりはとても美しくほとんどの場合は白金です。でも最近ではカラーアルマイトなどもありますね。

太陽パーツでは表面処理前の段階の加工から処理までを全て請け負っています。一貫して行うのでコストを下げたいと考えている方には特におすすめです。詳しくは太陽パーツへお気軽にご連絡くださいませ。

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切削加工と引き抜き加工のロス率の比較

引抜き加工とはダイスという金型を使って製品の生産を行います。塑性加工の一つで「アルミ押出」加工がよく知られています。
大きな金属の塊を熱した状態でダイスに高圧で押しつけ、ダイスを通ったら挟み込んで引き抜いて製品の製造をします。つまり長材を作る時などに利用される加工技術です。

ダイスの形状は円形や四角形やL字型などが代表的なものですが、ダイスの自由度は高くより複雑な形状の長材を生産する事も可能です。
引抜き加工のメリットは寸法精度が高いという点、そして表面がとても美しい仕上がりになる事、高い強度の製品ができるという点があげられます。
そして何よりも大きなメリットは生産ロスが少ないという点です。その理由は引抜き加工の加工方法にあります。引抜き加工は材料を引っ張って製造しますので、材料に無駄が生じません。

材料の形を変形させる加工なので、加工する時に切りくずが出るとかといった事がありません。これが切削加工だと削ってその形状にするので材料にロスがでます。
だからこそ長材の加工を行う時には引抜き加工を選択する方がロスが少なくコストもかからないのです。もちろん全く無駄が出ないというわけではありません。
引っ張った部分は変形しているので製品になる前にカットされますので、ロスが出るとしたらその部分だけだと思っていいでしょう。ですが多少のロスがあっても切削加工と比べると気になるレベルではありません。
材料のほとんどを製品に加工できるので、長材の加工を行う時には引き抜き加工で生産するとロス率が低くておすすめです。

もしも短納期で複雑な形状の製品の生産を検討しているのでしたら、太陽パーツへお気軽にご相談ください。金型の設計から製品の生産までを一貫して行うので、コストが抑えられて経済的です。=====================================
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製品の安全性を左右する板金加工工程での重要なバリ取り工程

バリ取りは金属加工業では欠かす事ができません。何となくバリ取りというと加工じゃないイメージが強いかもしれませんが、実は製品の性能を左右するほど重要な作業の一つなのです。

そもそもバリとは何か?そこから簡単に説明すると、部品の加工を行う時に必ずといっていいほど出るのがバリです。それは加工した時に取り去る事ができなかった材料の残留物の事を言います。
バリはザラザラしていたり金属の場合にはとげとげしていて触れると手を切ってしまったりします。それだけではなくバリがある状態だと組み立てた時に製品が本来の機能や性能を発揮できなかったりします。
そのためバリ取りはとても重要な工程の一つなのです。例えば板金加工の場合は薄い金属の板を加工しますが、その製品にバリがあると部品の組み立てなどを行う際にケガをしてしまい、問題が生じる事もあるのです。
さらにバリがあるために本来の性能を損なうようなことがあれば、企業としての信頼を失いかねない問題にもつながります。故障しやすくなればクレームの原因にもなりえます。また、バリがある事で製品に傷がついてしまったり、電子部品などに接触してしまいトラブルが起こる可能性も否定できません。そのためバリ取りの指示がなくてもバリ取りは必須となっているのです。
バリはエッジ部分に発生します。板金加工のように打ち抜きを行った場合には、上下にバリがかえりますので両側からバリ取りをしなくてはなりません。

なぜバリが出るのか?これは加工を行った時に元の形状に戻ろうとする弾性変形、元に戻らない塑性変形、そして破断などで起こります。
板金加工の場合はダレという入口の変形と、打ち抜いた後にできるバリが生じます。バリやダレを軽減させるにはパンチとダイのクリアランスを適正にする事で軽減する事ができます。
完璧にバリを無くすことは難しいので仕上げの工程としてバリ取りを行いますが、バリ取りの方法も様々です。機械を使ってバリ取りを行う方法は切削加工で広く行われています。
砥粒を使ったバリ取りもありますし、熱して溶かして除去する方法や、化学加工を行って取り去る事も可能です。これは薬品を使ってバリを溶かすという方法ですね。
電気化学的加工というのは電解研磨や遠心バレるやスピンドル仕上げなどがあります。また小さなバリの場合は手作業で取り去る事もありますが、製品や加工方法に適したバリ取りを行います。
こうしてバリ取りを丁寧に行う事によって、製品本来の性能を損なう事なく良い製品を安定供給できるようになるのです。

太陽パーツでは精密板金や一般の板金加工用の金型の生産にも力を入れています。精度の高い板金部品が必要であれば、ぜひ太陽パーツへご相談ください。=====================================
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進化する切削工具用コーティング技術について【切削加工】~2~

今回も前回に引き続き、切削工具のコーティング技術についてお話させて頂きます。

CVD法はおよそ1000℃でコーティングされ、チップの刃先Rが大きめのチップへのコーティングに向いています。密着力がとても高いので旋盤加工などの衝撃の強い機械加工用チップに使用されています。逆にPVD法でコーティングされたチップはフライスや高精度加工、ドリルやエンドミルなどに使われているコーティング技術です。
コーティングする事によって耐摩耗性や耐衝撃性に優れ、刃先に切粉などが溶けて癒着する事も少なくなりました。それにつれて加工可能な個数も多くなりコストの削減などにも貢献しています。ただし近年ではドライ加工や高速化が求められているので、切削工具用コーティング技術はさらなる進化を求められています。

例えばナノ超多層コーティング技術によって、クロムやシリコンなどを添加して、硬度も耐熱性もより向上したスーパーZXコートが開発され、硬度はこれまでの約3倍、耐酸化性は約2倍、速度は約3倍にも向上されました。
他にも潤滑性コーティング技術を応用したオーロラコートやマグネトロンスパッタリング法、アークイオンプレーティング法などに進化していて、切削加工をより快適に行えるようになりました。
もちろんこれからも進化を続けていく分野ですので、今後どのように進化していくのか、加工する側からすれば楽しみな分野です。

切削加工の事なら太陽パーツへおたずねください。製品に最適な素材と加工技術でお客様のニーズにお応えいたします。

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進化する切削工具用コーティング技術について【切削加工】~1~

切削加工を行う時に使用するチップという工具は「刃先交換チップ」と言われる小さな刃物です。こうしたチップなどの工具はコーティングが行われていて、刃物のもちが良く加工できる個数も年々増えてきました。

コーティングされた切削工具が使われ始めたのは1960年代頃からでした。それまではコーティングの無いチップなどが使われていましたが、加工する材料が金属でチップも金属で作られているため、加工していると様々な問題が生じていました。

例えば切削する時の切削油や切削条件にもよりますが、切粉とチップが熱で反応して癒着してしまったり、切削する時の衝撃でチップが欠けてしまったり、切れ味が持続せずに数個で交換しなくてはならない事もありました。
そこで1978年ドイツで切削チップや工具にコーティングが施されるようになったのです。コーティングされているのは切削用のチップだけではなくドリルやエンドミルなどにも施されました。

切削工具用コーティングには『PVD法』と『CVD法』があり、PVD法にはイオンプレーティング法とスパッタリング法、そしてCVD法にはプラズマCVD法と光CVD法があります。
PVD法は400℃~600℃でコーティングされ皮膜が薄く0.5~5μmなので、チップなどの刃先Rが小さいチップへのコーティングに向いています。その分密着力がややCVD法に劣りますが、強度は高めという特徴を持っています。~2~へ続く

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曲げ展開寸法の微妙な差について【板金加工】

板金加工で曲げ加工を行う時は金属板を金型で挟んで行います。この時曲げ型がどのような形状をしているのか?加工する時に使用する油によって微妙に変化します。

特にU字型の絞り加工用の金型の構造の場合は、スプリングパッドと言われる部分の力の強弱で製品の寸法精度が変わってしまいます。
また、V字型の曲げ加工を行う場合にも同じように曲げダイのR部分が大きければ曲がりにくい形状があったり、逆に小さいと側面にへこみができたり角度が不安定になったりします。
ヤゲン曲げの場合には反りが出たり横筋が入ってしまったり、角度によっては曲げにくくて欲しい寸法が出ないなんて事も起こります。
板金加工で曲げ加工を行う時、金型で挟んで曲げ加工を行いますが、曲げた部分は板厚が他の部分よりも薄くなるので、金型から外すと角度を保てなくなる事があるのです。

こうした曲げ加工を行う場合の微妙な寸法の差は『スプリングバック』と言われる現象で、この現象を改善するための対策を行いながら加工をしていきます。
対策は『ストライキング』『クサビ(Vノッチ)』『三角リブ』といった技術を使いますが、それぞれ条件に入っていないとゆがみや強度が足らないなんて事もあるので経験や判断が必要です。
また、このようなスプリングバックの対策をするためには、専用の金型を使用する必要があります。当然ですが専用の金型を製作する時には通常の金型よりもコストが割高になります。

太陽パーツでは曲げ展開寸法の微妙な差に対応するための金型の制作も行っています。生産する製品の条件に合った最適な金型を検討しているのなら、ぜひお気軽にご相談ください。
もちろん金型だけではなく製品の生産も可能です。数の大小にかかわらずご相談ください。=====================================
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幅広い分野に適用されるプレス加工の深絞り

プレス加工は金型を用いて製品を作る生産技術の一つです。金属の板を使って高速で製品の生産が可能なため幅広い分野で利用されている技術でもあります。例えば絞り加工は金属の板をカップ状の製品に加工する事ができます。金属のコップやアルミの灰皿などを想像するとわかりやすいかもしれません。ただカップ状にするだけではなく、浅い直角の形状をしたものや、深くてカーブしている形状など、金型の形によってどんな形にも加工する事が可能なのです。

小さな製品ばかりに活用されるのではなく、例えば大きな建具や自動車のボディーのように大きなサイズの製品の加工にも活用されています。
金属の板を金型の形状に挟んで伸ばすイメージがあるので、何となく製品の肉厚が薄くなってしまうのではないかとお考えになるかもしれませんが、それは特殊な例でほとんどは厚みは変わりません。
むしろ継ぎ目のない製品を作る事ができるので、剛性の高い製品を加工する事が可能になるのです。もちろん複雑な計上の製品を加工する場合には材料の限界点に達しないよう加減されます。
そのため剛性の高い安定した寸法精度の製品を生産する事が可能なのです。

余談ですが私たちが普段使っている自動車の部品の多くがプレス加工で作られています。
特に車のルーフというのは走行性能や燃費に非常に関係している場所ですので、安定した寸法精度の製品を加工するのにプレス加工が適しているのですね。
もちろん金型の精度が上がった事も良い影響を与えています。いかに金型が重要であるかという事もわかりますね。

太陽パーツでは大型の製品から小さな製品まで、自信をもってお客様へ提供しています。絞り加工による製品の生産を検討しているのであれば、ぜひ太陽パーツへお気軽にご相談ください。

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