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切削加工 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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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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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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所定の形状を作る切削加工による金属除去

切削加工は別の言い方で除去加工とも言います。その名前の通り、金属の塊から不要な部分を削って除去して必要な形状を作るからこの言い方をします。
加工に使うツールはチップやバイトなどを使って加工を行います。切削加工に使用される機械は旋盤加工といって材料を高速で回転させ、バイトやチップなどを当てて不要な部分を取り除く方法があります。
他にもフライス加工といってドリルやエンドミルといったツールを高速回転させ、固定した金属の不要な部分を削るという方法があります。切削加工に使われている機械もさまざまです。
旋盤加工、フライス加工、ボール盤などの穴あけ加工、ブローチ加工、歯車加工などが切削加工に含まれています。切削加工はオートメーション化もできて非常に優れた技術です。
ですが大きな素材を削って加工するため、大量の切りくずも同時に発生します。製品の形状によっては切りくずの方が多くなる事もあるかもしれません。
そのため製品の素材によっては切削加工だとコストがかかったり時間がかかってしまう事も考えられます。このため切削加工を行う際には材料費や人件費などのコストが高くなる事もあるでしょう。

また、切りくずが大量に出ない場合でも、切りくずが出る事を考慮して切削加工を行う必要があります。なぜならば切りくずが製品に傷をつけてしまう可能性もあるからです。
なのでどんな刃物で加工するのかや、切込みの量や切削の回転数、そして送りなどについてもよく考慮してプログラミングを行う必要があるでしょう。
マシニングやNC旋盤などの場合はカバーがついていてケガや切りくずが飛んでくる事はありませんが、むき出しの状態で加工する切削加工機械を扱う時には十分に注意する必要があります。

また、ボール盤などで穴あけを行う時には、ドリルなどの状態によっては折れてしまう事もあるので十分に注意しながら加工を行います。
高い寸法精度の製品の加工が行えるため、金型などの製作にマシニングセンターや多軸切削機械などが活用されています。

太陽パーツではダイカストやアルミ押出のための精密金型を生産するため、2次元図、3次元図データを用いて作成を行います。
その他の部品の生産でも切削加工での依頼にも対応しています。切削加工の事、金型製作についてのご相談はいつでもお気軽におたずねください。=====================================
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切削工具に用いられるダイヤモンド焼結体とは?

ダイヤモンド焼結体は切削工具などの先端に取り付けて使用する、刃物の一種として使われていますが、ダイヤモンド焼結体って何だろう?と思う方もおられると思うので簡単に説明いたします。
ダイヤモンド焼結体というのはダイヤモンドの結晶(細かい粒のもの)を金属、セラミックなどの粉と一緒に焼いて固めたものの事を言います。別名でPCDという言い方をする事もありますね。
PDCというのはポリ クリスタルライン ダイヤモンド(Pory crystalline diamond)の頭文字をとったものです。ダイヤモンドの小さな結晶を金属やセラミックなどと一緒に混ぜで高温高圧で焼き上げる事で作られています。

非常に硬いだけではなくきわめて強度に優れているため、切削加工を行う時のチップや刃物の先端にコーティングのように取り付けて使う事が多いです。
お察しの通り、ダイヤモンドの比率が高ければ高いほど硬度や強度は高いのですが、ダイヤモンドだけだとどれだけ高温高圧で加工しても多結晶化しにくいという問題があります。
より寸法精度が高い製品の加工を行う時に、ダイヤモンド焼結体を使って加工を行いますが、実はダイヤモンドの比率によってダイヤモンド焼結体にも違いがあるので注意しなくてはならないでしょう。
例えば、よく外形などの仕上げに使われるダイヤモンド砥石ですが、実はこれも広い意味ではダイヤモンド焼結体に含まれるのですが、正式には違うものです。
ダイヤモンド砥石の場合はバインダーというつなぎの金属部分が多いので、硬さや強度もダイヤモンド焼結体には劣ります。ただダイヤモンド焼結体よりも容易に作る事はできます。
ダイヤモンド焼結体で切削用の刃物を作る時には、ダイヤモンド砥石を使って加工されるのですが、PCDは大変硬度が高く加工がしにくい素材なので、必要な形状に加工するのはとても大変な仕事なのは言うまでもありません。

ちなみにPCD加工を行う時のダイヤモンド砥石には『ビトリファイド』という硬度の高いバインダーを使って作られた砥石を使って加工を行います。
これらの加工を施されたツールは、非常に高価である事は変わりありませんが、その分寸法精度の高い製品を作る事ができるので、金型の製作を行う時などにも大活躍しています。

太陽パーツでは金型の製造や微細加工などにも力を入れています。金型の事や研磨の事などお尋ねになりたい事がありましたら、ぜひお気軽にお問合せください。=====================================
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難しい加工も得意!切削加工の加工方法

切削加工は様々な形状の製品を生産できる加工技術です。今回は切削加工とはどんな加工なのか?切削加工でできる加工方法についてをわかりやすくご紹介いたします。

まず切削加工についてですが、金属を専用の機械を使って加工する技術です。加工する機械には汎用旋盤、NC旋盤、多軸加工機、マシニングセンター、フライス旋盤、ボール盤などがあります。
旋盤加工の機械には円筒形の金属を使って加工を行います。高速で材料を回転させて外形にチップなどを当てて削りながら必要な大きさに加工する事ができるのです。
外形加工は円筒形の素材の外側にあたる部分に刃物を当てて加工する方法です。直線に加工する事も可能ですしテーパーを付けて加工する事も可能です。外形にねじ切をする事もできます。
それと同様に内径側にも同じような加工を施す事が可能です。最初はドリルなどで穴をあけて小さい内径バイトを使って切削を行い、徐々に大きな穴をあけて必要な内径に仕上げます。
外形同様にねじ切りをしたり溝を入れたりする事も可能です。できた製品を切断するつっきり加工なども行えます。
フライスやマシニングといった機械加工では、まる材だけではなく角材を使って加工を行う事ができます。
素材の真上に刃物をあてて表面を削る加工を「正面削り」と言い、真上に段差を作ったりする時や角出しを行う時などの加工です。
他にも正面削りにはエンドミルを使った加工やサイドカッターをを使ったり、ソリッドエンドミルなどが使われます。
穴あけを行ったりするのはドリルですが、エンドミルは表面をキレイに仕上げる事も可能ですが、溝を入れたり段差を入れたりする加工でも使われます。
穴あけ加工に使用されるのはドリル、タップ、エンドミルに似たツールを使って加工する事もあるでしょう。タップ加工を行う時にはまずドリルで穴あけ加工を行います。
その後タップを使ってねじ切をしていきます。旋盤加工の場合はねじ切り用チップを使って切っていきます。高速で一気に削っていくので慣れないと怖いと感じるかもしれません。
このように数種類の加工方法を駆使して、様々な製品を作っているのです。

太陽パーツでは切削機械を駆使して様々な加工を行います。お客様のご要望に沿えるような加工を行います。
金型の加工技術も高いので、金型の生産についてのご相談にもお答えしておりますので、お気軽にご相談ください。=====================================
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切削機械加工の一つ「NC旋盤加工」ってどんな加工?

NC旋盤加工とは数値制御装置のついた旋盤加工機械です。円柱形の製品の加工を行うのに適した加工技術で、プログラミングを行う事でいくつもの工程を一度に行える加工技術なのです。
簡単にNC旋盤加工でできる事を説明すると、加工する材料を高速で回転させて、そこに刃物を当てる事で金属の加工を行います。
つまり円柱形の加工を行うための加工技術なのです。形状で説明すると、円柱形、筒状、ねじ切り、めねじ切り、外形への溝入れ、内径への溝入れなどが可能です。
一番簡単な加工と言えば切断加工などもできますね。古くからある汎用旋盤の場合は加工者の経験や持っている技術によって、製品に差が出る事も多々ありました。
ですがNC旋盤加工ではプログラミングを行って加工をするので、経験や技術はあまり関係がありません。もちろん経験が豊富だとできる工夫も違ってくるとは言えます。
また、汎用旋盤では難しかったテーパー加工やR形状の加工も、プログラムで簡単にできてしまうという特徴を持っています。
寸法精度が高い製品や加工表面がとてもキレイな製品を作る事も可能です。さらに汎用旋盤のようにむき出しの状態で加工をしないので、加工者が安全に製品の生産ができるのも特徴です。
いわゆる丸ものの製品の生産に向いていると言っても、四角形の材料をチャッキングできれば、四角い製品の中心に穴あけ加工を行う事も可能です。
NC旋盤で四角い製品に穴あけを行う事によって、より寸法精度の高い製品を作る事もできるわけです。
寸法精度も非常に高いので精密部品の生産を行うのに適しています。もちろん大量生産を行うのも簡単です!
NC旋盤の機械も旋盤加工のみではなくて、二次加工が行える多軸タイプの機械もありますので、ワンチャックで精度の高い製品の大量生産も可能です。=====================================
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