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切削加工 Archive

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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「超精密」まで対応!高い精度で作り出す切削加工品

特別な製品を制作するときには「超精密切削」の技術を使って製作されます。精密切削の上をいく超精密切削とは何か?についてを今回はご紹介いたします。

超精密切削を行う時には、高い精度の加工機械を使って製品の製作を行います。超精密切削加工機械というのは一般的な加工機械とは違います。
寸法精度の非常に厳しい製品の製作を行う時に機械を使用します。例えば部品の製造の依頼が来た場合、渡された図面には交差というものが設けられています。
この交差が大きければ、言い方が悪いですが簡単な加工、交差が小さければ小さいほど加工に気を遣うのが一般的です。
でも超精密切削となるとミクロンではありません。サブミクロンの精度を要求されたり、面相度などもかなり厳しく指定されている製品の製造を行います。
さらに交差が厳しいけれど切削加工でしか加工ができない難削材などもありますよね。実際に加工したもので例をあげると、無電解ニッケルなどがそうです。
無電解ニッケルは非常にねばっこい性質があって、チャッキングする力が大きければすぐに歪みます。さらに回転させて切削しようとすると、くるくる回ってしまったりしました。
超精密切削では通常の切削機械では加工がしにくいものを専用に加工するために使われています。
当然ながら切削に使うツールも超精密用の刃物を使います。ただし難削材をサクサクと削れるというツールは現在も試行錯誤の状態です。
今後も難削材で寸法精度を必要とする製品の必要性が出てくる事もあるでしょう。その時のために専用の切削油や潤滑油の開発、摩耗耐久の高い工具の開発も行われています。
ちなみに超精密切削で加工が必要なのは、サブミクロンオーダ以下の精度を要求するもの、そしてナノメートルオーダの面相度を要求するものが含まれます。

太陽パーツでは精密加工を必要とする加工も得意としておりますので、ちょっとした疑問やお問合せはもちろん、お見積りなどについてもお気軽にお問合せください。=====================================
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多くの切削方法があるフライス盤を使ったフライス加工の加工法~2~

モノづくりに欠かせない切削技術。今回も前回に引き続き、フライス加工の切削方法や加工技術についてをご紹介いたします。フライス盤では以下の加工を行う事が可能です。

「平面切削」エンドミルや正面フライスというたくさんチップが付いた大きなドリルみたいな工具を使って、平たく削り出しを行う事が可能です。
平フライスという工具を使う時いは削りたい面に対して平フライスの側面が接するように動かして削ります。
平フライスやエンドミルプラス平フライスを使う事によって、角出しなどを行う事も可能です。加工をすう上では非常に重要な作業ですね。
「溝加工」
溝加工は製品に溝を入れる時に行う加工です。通常はエンドミルを使って行われますが、形状によってはドリルを使ってからエンドミルで少しずつ広げていく事もあります。
フライス盤のみだとご紹介した加工を行うことができます。冶具を使えばさらに多くの加工を行うことができるでしょう。
だれでも教えてもらえば比較的簡単に扱う事ができる機械ですが、それだけに熟練の技術が必要になる加工機械でもあるのです。
太陽パーツでも、フライス盤を使って様々な製品の製作や、各種金型の生産などに使用しています。
金型の生産や各種部品の生産に関するお悩みは、ぜひ太陽パーツへお気軽にご相談ください。最適な技術を提供できる準備を整えております。=====================================
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多くの切削方法があるフライス盤を使ったフライス加工の加工法~1~

フライス加工は切削加工の一種です。モノづくりには欠かすことができない切削技術ですが、イメージ的に二次加工がメインでは?と思われるかもしれません。
ですがフライス加工にしかできない加工も数多くあるのです。今回は2回に分けてフライス加工の切削方法や加工技術についてをご紹介いたします。

フライス加工でできる事は大きく分けると2つほどあります。一つはフライス加工、一つは旋削加工、一つは穴あけ加工とリーマー加工です。

【フライス加工とは】
フライスは切削する対象をテーブルという部分に取り付けて、X軸とY軸へと移動することが可能です。簡単に言えばフライスの正面から前後左右にテーブルが移動します。
工具はZ軸、つまり中央の真上の位置に取り付ける事ができます。加工を行う時には下に下げて加工を行うわけです。上下のみの運動を行うわけです。
どこからどこまで旋削を行うのかはX軸とY軸で決定して、その部分を工具が下りてきて加工を行います。
ドリル、エンドミル、チップなどを使って中ぐり加工をしたり、溝切をしたり段を付けたりする加工が可能です。

【穴あけ加工・リーマー加工】
フライス盤とは切っても切れないのがドリルを使っての穴あけ加工とリーマー加工です。機械のトルクにも関係していますが、トルクが許す限りの大きさの穴をあける事が可能です。
ドリルで穴あけ加工を行うだけじゃなく、タップを使ったねじ加工なども行います。ドリルであけた穴に精度が必要なら、リーマーを使って寸法精度の高い穴をあける事もできますね。
エンドミルなどを使って溝切をする事もできますし、カッターを使った加工を行ったりもできます。より複雑な形状の溝入れなども可能になりますね。=====================================
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似ているようで違う!切削加工と研削加工の特徴とは?

金属の加工技術は様々なものがあります。その中でも切削加工そして研削加工はとても似ているので、もしかしたら同じような加工技術だと思われている方もおられるかもしれません。
今回は切削加工と研削加工の違いについてをご紹介いたします。
まずは切削加工についてから説明をしていきます。切削加工というのは文字通り切り削って加工を行うという技術です。金属を金属を削る刃物を使って削って形にするのです。
チップやドリルそしてバイトなどを使って、大き金属の塊を図面を削って製品の生産を行います。外径、内径、穴あけ、溝切、面取り、ねじ切りや、外径や内径をテーパーに削ったりRを付けたりする事も可能です。
ねじ切りについても規格にあるものであれば、専用のねじ切りバイトや送りなどを変える事によって加工を行う事ができます。とても複雑な形状に削る事が可能です。
また、切削加工に使われる機械は旋盤加工とフライス加工があります。簡単に言えば旋盤は加工物が回転をして、フライス加工はツールが回転して素材を削っていくのです。
切削加工の機械の種類も豊富です。汎用旋盤にフライス盤、ボール盤、ペンチレス、NC旋盤、マシニングセンターなどがあります。金属をツールを使って切り削るものは全て切削加工機械に分類されるのです。
では一方で研削加工というのはどのような技術で、どのような機械が使われているのかを説明いたしましょう。
研削加工というのは簡単に言えば研磨加工です。砥石を使って金属を削っていく加工です。高速で回転する砥石をやはり回転する素材に当てて、砥石で削り取っていく加工法です。
切削加工に比べるととても美しい仕上がりになり、厳しい寸法精度を出す事が可能な加工技術です。研削加工にも数種類の機械が使われます。
平研、アンギラ、センタレス、バレル、バフかけなども研削加工に分類されるでしょう。寸法精度が高い製品の仕上げに使われたり、ダイカスト技術などの仕上げとして使われる事が多いです。
太陽パーツでは切削加工や研削加工で製品の仕上げや加工を行っています。切削加工や研削加工が必要であるならば、ぜひ太陽パーツへお気軽にご相談ください。=====================================
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