溝入れの意味: CNC旋盤における操作とツール

溝入れは、CNC 旋盤加工の分野における基本的な操作です。通常は機能的または美的目的で、ワークピースに溝または狭いチャネルを作成します。この記事では、溝入れの意味、その操作プロセス、およびこのタスクを効果的に実行するために CNC 旋盤で使用されるツールについて詳しく説明します。

溝入れの意味

溝入れ加工は、凹み加工とも呼ばれ、円筒形のワークピースの長さに沿って狭いチャネルまたは溝を作成するために材料を除去することを含み、 CNC旋盤この操作は、スナップ リング、O リング溝などのフィーチャを作成したり、部品の一部の直径を単純に縮小したりするために不可欠です。

適切な溝入れ工具を選択することで、メーカーは組み立てられた部品の適合性と機能性において最適な結果を確保できます。これらの工具にはさまざまな形状と幅があり、溝のデザインに影響を与えます。

CNC旋盤での溝入れの手順

CNC 旋盤での溝入れには、最終部品の精度と品質を確保するためのいくつかの重要なステップが含まれます。溝入れ加工プロセスの概要は次のとおりです。

• ワークピースを固定します。チャックに置き、ネジを締めてロックし、溝の位置に印を付けます。
• ツールデバイスのロード: 溝入れツールを選択してタレットにロードし、調整します。
• CNC 旋盤機をセットアップします。電源を入れ、すべての軸を Tier 0 に設定し、旋盤を正しい RPM に調整します。
• プログラムを入力して実行します。加工プログラムをアップロードし、ツールをワークピースの中心に配置して、切削を開始します。
• クリーンアップ: マシンの電源を切り、ワークピースを取り外し、マシンとツールをクリーニングします。

注意: 溝の深さを検査し、切削油を使用して歪みを防止します。

CNC旋盤における溝入れのさまざまな操作

CNC 旋盤での溝入れ作​​業は、目的の用途、溝の形状、ワークピースの特定の要件によって異なります。一般的な溝入れ作業の種類は次のとおりです。

操作タイプ	説明	申し込み
ストレート溝入れ	ワークピースに沿ってまっすぐで均一な溝を作成します。	スナップリング、Oリング等の標準溝。
端面溝入れ加工	円筒形のワークの表面に溝を切ります。	コンポーネント用の平らな面またはくぼみを作成します。
マルチパス溝入れ	より深い溝を実現するために複数回のパスが必要です。	大幅な深度制御を必要とするアプリケーション。
フォーム溝入れ	特定の溝プロファイルに合わせて特殊な形状のツールを使用します。	カスタムフィッティングまたは特殊なコンポーネント。
部分溝入れ	全長または深さ全体に及ばない溝を作成します。	構造の完全性または美観を維持する。
アンダーカット	材料の表面の下に溝を作成します。	標準の溝では不十分な複雑な形状。
ねじ溝加工	特定のプロファイルを切断して、ねじ切り用の溝を準備します。	組み立て用のねじ付き部品を製造します。

溝入れ工具の種類

溝入れ工具は、CNC 旋盤を使用してワークピースに溝を作成するために不可欠です。溝入れ工具の主な種類は次のとおりです。

溝入れ旋削工具

溝入れ旋盤工具は CNC 旋盤で使用するために設計されており、回転加工中にワークピースに溝を作成できます。これらの工具には、直線、円形、四角形などのさまざまな形状があり、さまざまな溝の形状とサイズを柔軟に作成できます。これらの工具は、多くの場合、高速度鋼または超硬合金で作られており、金属やプラスチックなどのさまざまな材料に対して耐久性と性能を発揮します。

パーティングツール

パーティング ツールはカットオフ ツールとも呼ばれ、機械加工において 2 つの機能を果たします。主にワークピースを 2 つの部分に分離するために使用されますが、狭い溝を作成するのにも効果的です。パーティング ツールは通常、材料の除去を最小限に抑えるために薄いブレード設計を特徴としており、外部と内部の両方の用途向けに設計できます。高度なコーティングを使用すると、ツールの寿命が延び、操作中の摩擦が軽減されます。

外径溝入れ工具

外面溝入れ工具は、ワークピースの外面に溝を作るのに特化しています。これらの工具は、さまざまな溝の寸法と深さに合わせて調整された、さまざまな刃先角度とインサート形状で設計されています。これらの設計には、チップの除去を改善し、切削力を軽減するためのチップブレーカー形状などの機能が含まれることがよくあります。

外径溝入れ工具

これらのツールは、最適な切削条件の実現が重要な外径溝入れに特化して使用されます。ワークピースの中心線の少し下に配置すると、効果的なチップフローが確保され、ツールの摩耗が最小限に抑えられ、最高のパフォーマンスを発揮します。外径溝入れツールには、切削中の冷却と潤滑を強化するためのクーラント穴が付いていることが多く、ツールの寿命と表面仕上げの品質が大幅に向上します。

端面溝入れ工具

面溝入れ工具は、ワークピースの面に軸方向に揃った溝を作成するように設計されています。独自の形状により、他の工具では届きにくい深い切削や領域へのアクセスが可能になります。多くの場合、交換が簡単なインデックス可能なインサートが採用されており、切削効率と精度を維持しながら、工具交換のためのダウンタイムを削減できます。

内径溝入れ工具

内径溝入れ工具は、円筒形のワークピースの内面に使用されます。最適なパフォーマンスを得るには、これらの工具を中心線より上に保持する必要があります。これにより、精度が確保されるだけでなく、不適切な切削角度によるインサートの破損を防ぐことができます。高度な内径工具には、機械加工作業中の安定性と表面の完全性を高めるために、防振設計と特殊コーティングが組み込まれている場合があります。

溝入れ工具を選ぶ際の考慮事項

• ツールは、軸方向移動用の面溝入れツールなど、溝の種類に固有のものです。
• より硬い材料には、超硬合金や鋼鉄などのより丈夫な工具が必要です。
• さまざまなツールによって独自の溝形状が作成され、1 つの部品に複数のツールが使用される場合があります。

溝入れ加工における重要な考慮事項

溝入れ作業を開始する前に、結果に大きく影響する可能性のあるいくつかの要素を考慮することが重要です。

材料タイプ

チタンや高炭素鋼などの硬い材料は、加工中に増加する摩耗やストレスに耐えるために、カーバイドやセラミック材料で作られた特殊な溝入れ工具が必要になることがよくあります。対照的に、アルミニウムやプラスチックなどの柔らかい材料は、より高速で送り速度を上げて加工できるため、工具が故障するリスクを冒すことなく、より迅速な操作が可能になります。

材料	特性	溝入れインパクト
アルミ	より柔らかく延性があり、より高い切断速度を可能にします。	長くて糸状の切りくずが出て、切削領域が詰まる可能性があります。すくい角が高く、切りくずを効果的に排出できる鋭い工具が必要です。冷却は最小限で済みますが、冷却剤は切りくずの除去に役立ちます。
ステンレス鋼	アルミニウムよりも硬く強度が高いため、工具の摩耗が増加します。	過熱を防ぐために、切削速度を遅くする必要があります。滑らかで高品質の表面仕上げが得られますが、加工硬化により工具が早期に摩耗する可能性があります。熱管理には、一貫した冷却剤の供給が不可欠です。
真鍮	比較的柔らかく、加工性に優れているため、高速切削が可能です。	扱いやすい小さな粒状のチップを生成します。低摩擦特性により工具の摩耗が少なくなりますが、摩耗をさらに最小限に抑えるには適切な潤滑が推奨されます。

溝の形状

溝のプロファイルが異なると、望ましい結果を得るために特定のツール設計と切削方法が必要になる場合があります。たとえば、溝が広い場合は、複数のパスや、より深い切削用に設計された特殊なツールが必要になる場合があります。一方、複雑な溝や先細りの溝の場合​​は、寸法精度を維持するために、より精密なツールとプログラミングが必要になる場合があります。

切りくず管理

適切なチップ制御は、工具の破損を防ぎ、ワークピースの表面仕上げを滑らかにします。これには、チップの排出を容易にする適切な工具形状の選択、適切な冷却剤を使用した熱管理、および切削パラメータの微調整によるチップの蓄積の最小化が含まれます。

切削パラメータ

切削深さ、送り速度、切削速度は、材料と特定の溝の要件に応じて設定する必要があります。たとえば、切削を深くすると生産性が向上しますが、適切に管理しないと、ツールのたわみや表面仕上げの劣化のリスクが高まります。さらに、硬い材料を扱う場合は速度を遅くするとツールの寿命が長くなりますが、柔らかい材料の場合は速度を速くすると効率とツールの摩耗のバランスが取れて有利になります。

溝入れ加工における課題と解決策

疾患	説明	ソリューション
不正確な溝寸法	ツールのたわみや機械の不正確さにより、溝が意図したよりも広くなったり狭くなったりする場合があります。	機械を慎重に調整し、剛性の高いツールを選択します。溝の精度を維持するために、送り速度または切削深さを減らします。
工具の早期摩耗	溝入れ工具は、特にステンレス鋼のような硬い材料の場合、すぐに摩耗します。	より丈夫な工具材料（コーティングされた超硬合金またはセラミック）を使用します。切削速度（20～30% 削減）または送り速度（10～20% 削減）を調整して、工具寿命を延ばします。
チップ管理の問題	アルミニウムのような材料は、機械を詰まらせる長くて糸状の破片を生成する可能性があります。	チップブレーカー付きの工具を使用して、チップを小さくします。チップの除去を容易にするために適切な冷却剤を使用します。
表面仕上げが悪い	鈍い工具や不適切な切削パラメータを使用すると、表面が荒れる可能性があります。	鈍くなった工具を定期的に点検し、交換してください。切削パラメータを微調整し、送り速度を約 15% 下げて表面仕上げを改善してください。

まとめ

溝入れ加工は、 CNC旋盤加工、ワークピースに正確で機能的な特徴を作り出すことを可能にします。操作手順を理解し、適切なツールを選択することで、製造業者は生産性と効率を最大限に高めながら、高品質の結果を達成できます。

溝入れ工具とその用途についてさらに質問や懸念がある場合は、BOYIまでお気軽にお問い合わせください。 CNC旋盤サービス.