機械加工におけるリーマとは何か、およびリーマ工具の種類

リーマ加工とは、回転切削工具を使用した穴の精密加工法の一つです。ワークピースの穴を正確にトリミングすることができ、スムーズで正確な内径寸法を保証します。たとえば、プラスチック パイプやコネクタなどのプラスチック製品では、リーマ加工により穴の精度と接続性が向上します。エンジンブロックやベアリング、タービンなどの金属製品において、必要な寸法精度や面粗度を得るために精密な加工を行うリーマ加工が行われます。

自動車産業や航空宇宙産業のコンポーネントの機械加工では、精密な組み立て穴が多数あります。厳密な位置公差と高い表面粗さの要件が求められます。プロのリーミングサービスプロバイダーをお探しの場合は、 ボーイ それがあなたの最良の選択でしょう。当社は高度なリーマ装置と熟練した技術チームを備えており、あらゆるワークピースに細心の注意を払ってリーマ加工を施し、寸法精度と表面品質に対するお客様の期待に応えます。

このガイドでは、BoYi がリーミングの定義、その動作原理、用途、さまざまなタイプのリーマ、および比類のない精度を達成するためのそれらの使用方法について詳しく説明します。

リーミングとは何ですか?

リーマ加工は、穴の内面を精密に機械加工するために、既存の穴を改良することに重点を置いたプロセスです (通常、ドリルまたはボーリング後に実行されます)。リーマと呼ばれる刃物を使用して穴の内壁を軽く削り、既存の開口を正確に拡大し、穴壁の表面平滑性を高めます。この工具は精密加工用に特別に設計されており、材料除去率が低いため、穴の内面の品質がさらに向上し、部品の高精度要件を満たします。

ただし、部品の穴あけの初期段階では、ほとんどのメーカーは迅速な切断のためにドリル ビットを使用する傾向があります。効率的な材料除去機能を備えたドリルビットは、部品に最初の穴を素早く開けることができます。ただし、ドリルビットは高精度の穴径を実現することよりも、主に大量の材料を迅速に除去することを目的としていることに注意してください。したがって、高精度の機械加工が必要な部品には、リーマ加工を選択するのが正しい選択です。また、ドリル加工、ボーリング加工、リーマ加工の違いをより深く理解したい場合は、以下の記事を詳しく読んで、これらの加工工程の特徴や利点をより包括的に理解することをお勧めします。部品製造のニーズに合わせて最適なプロセスを選択できます。

ドリリング vs. ボーリング vs. リーミング: そのプロセスと用途の違い

穴をリーマ加工する方法: そのプロセス原理

リーマ加工は、最適な加工結果を確保するための正確な操作手順と考慮事項が必要となる、重要な精密加工方法です。以下はリーミング操作の詳細なガイドです。

ステップ1： 加工要件に応じて代表的なワークを選択します。例えば、アルミニウム合金は適度な硬さを持ち、リーマ加工に適しています。直径8mmのリーマーを選択してください。

ステップ2： 下穴加工には直径7.8mmのスポッティングドリルを使用します。スポッティングドリルのテーパー設計は、リーマ加工中の安定性を確保します。事前に開けられた穴の深さは 20 mm で、その後のリーミング作業に良好な初期状態を提供します。

ステップ3： ツールの垂直および水平位置を維持しながら、リーマーを下穴に挿入します。ハンドルをゆっくりと回転させて、リーマをワークにゆっくりと送り込みます。切断プロセス中は、切りくずの排出を観察し、必要に応じてエアガンを使用して、切りくずの蓄積が切断に影響を与えないようにしてください。

ステップ4： ワーク材質やリーマ特性に応じて適切な切削条件を設定してください。切削速度を 150rpm、送り速度を 0.1mm/rev に制御します。一般に、より硬い材料の場合は、切削速度と送り速度を下げます。柔らかい材料の場合は、切削速度と送り速度を適切に上げてください。

ステップ5： 刃先がワークピースに完全に入ったら、リーマの刃先がワークピースの表面に接触するまで、ハンドルをスムーズに回転させ続けて工具をワークピースに導きます。次に、リーマを反時計回りに回転させて引き出します。

ステップ6： リーマ加工後、加工穴の総合検査・測定を実施します。ブラシを使って穴の底や壁を掃除し、 バリ取り。高精度測定器を使用して、直径、深さ、深さを測定します。 表面仕上げ 穴の。穴径誤差は±0.01mm以内、表面仕上げはRa0.8以上を満足してください。

リーマ加工プロセスでは、次の点を考慮することも重要です。

1. リーミングプロセス中は、次の点に注意することも重要です。
2. 切削液はワークの材質やリーマの状態に応じて適切な切削液を選択し、適切に使用してください。
3. 切削安定性を確保するため、主軸と心押台スリーブの同軸度を0.02以内に調整してください。
4. リーマが何度も同じ場所で停止することによる跡をなくすために、リーマの停止位置を毎回変更するように注意してください。
5. リーマ加工中、リーマが穴壁と切れ刃の間に挟まり、穴壁に傷がついたり、切れ刃が欠けたりする可能性があるため、リーマを逆転させないでください。

さまざまな種類のリーマツール

リーマーには数多くの種類があり、それぞれが特定の目的に合わせて慎重に作られています。機械加工では、さまざまな種類のリーマ工具が一般的に使用され、それぞれに独自の特性と用途があります。以下では、いくつかの一般的なリーマツールの種類と、その具体的な目的と使用方法について詳しく説明します。

1.ハンドリーマー

ハンドリーマは、手動操作用に設計された精密研削切削工具で、事前に開けられた穴を手動で正確な直径に拡大するために使用されます。これらのタイプのリーマは通常、直線またはわずかにねじれた溝の設計を特徴とし、先端部分にわずかな角度と先細りの導入部が付いています。この設計により、CNC 機械には適していませんが、特に機械のロックや固定がない状況で、手動操作中にリーマーを正確な角度で簡単に挿入できます。

ハンドリーマは硬化した脆い材料で作られているため、破損を防ぐためにリーマと穴の軸を厳密に合わせるために使用中に特別な注意が必要です。手動でリーミングする場合、 CNCオペレーター 不適切な操作による工具の損傷や加工精度の低下を避けるために、リーマと穴の軸間の正確な位置合わせを維持しながら、毎回少量の材料のみが除去されるようにする必要があります。

ハンドリーマは軽度の切断作業では優れた性能を発揮しますが、その精度は手動操作要因の影響により機械リーマに匹敵しない場合があります。したがって、厳密な公差管理が必要な用途では、ハンドリーマは最良の選択ではない可能性があります。

2.シェルリーマー

シェルリーマは、ネジを回転させて刃先を半径方向外側に移動させることで直径を増加させる切削工具です。この設計により、工具が摩耗を自己補正できるだけでなく、さまざまな穴径を細かく制御することもできます。シェル リーマーは、切断プロセス中に比較的少量の材料しか除去できず、他のより堅牢なツールほど耐久性がない場合があります。

シェル リーマは主に、通常は直径 19 mm 以上の大きな穴の加工に使用されます。ストレートフルート、ツイストフルート、スパイラルフルートなど、あらゆる標準的なフルートタイプを備えています。さまざまなフルートタイプがさまざまな加工ニーズに適しています。シェル リーマーを使用する場合は、過度の摩耗や損傷を避けるために工具の安定性と精度を維持することが重要です。

3.フローティングリーマ

フローティング リーマは特殊なタイプの切削工具で、通常はフローティング リーマ ホルダーに取り付けられ、独立したベアリング システムを介してコレットまたはチャックを運びます。この設計により、ドリル加工された工具軸とリーマ加工された工具軸の間のずれを修正し、加工精度を確保できます。交換可能で調整可能な 2 つの切れ刃がリーマの溝に固定されているのが特徴で、ラジアルフロートがさまざまな加工要件に適応できるようになります。

フローティングリーマの利点は、治具の設計がシンプルで、製造が容易で、コストが低いことにあります。リーマ穴精度IT6～IT8、表面粗さRa0.8～Ra1.6以下の高品位な加工を実現し、高精度加工の要求に応えます。特にボーリングミルでの使用に適しています。 CNC機械加工サービス、または高精度リーミングを必要とする用途向けのターンミルマシニングセンター。

4.超硬リーマ

超硬リーマは、硬度が高く耐摩耗性に優れている超硬材料で作られた切削工具で、ステンレス鋼やチタン合金などの高硬度・高強度材料の加工に適しています。超硬リーマは主にストレート刃に分けられます。リーマおよびスパイラルフルートリーマは、加工精度を向上させ、表面粗さを低減するために、ワークに開けられた（または拡張された）穴をリーミングするために使用されます。

超硬リーマの利点は、鋭くて滑らかな切れ刃にあり、Ra0.25 までの表面仕上げを備えた滑らかな穴壁が得られます。迅速かつスムーズな切削、優れた切りくず排出性、優れた機械衝撃耐性を備え、最大 1μ までの穴精度公差を維持できます。バッチ生産では、工作機械で使用して、一般的な材料と加工が難しい材料の両方にリーミング穴をあけることができます。また、バリ取りや穴公差レベルの制御のための CNC リーミングにも適しています。

ただし、超硬リーマーは非常に脆いため、破損や破損を避けるために細心の注意を払って取り扱い、使用する必要があります。さらに、最高の加工結果を得るには、切削液の選択と使用が重要です。たとえば、鋼部品を加工する場合、通常、10% ～ 15% 濃度のエマルションまたは硫化油が切削液として使用されますが、鋳物の加工には、濡れ性が良く、粘度が低い石油を使用する必要があります。また、超硬リーマの刃先の欠損を防ぐために、切削液を継続的に適切に供給する必要があります。

リーマ加工のメリットとデメリット

リーマ加工の利点は主に次の点に反映されます。

1. 高い加工効率: 通常、リーマ加工はボーリング加工に比べて効率が高くなります。リーマ工具は 2 つ以上の表面を同時に切削できるため、加工時間が大幅に短縮され、生産効率が向上します。
2. 高い加工精度： リーマ加工中、工具は穴壁に対して特定の角度で穴に進入するため、高精度の加工が可能になり、高品質の穴仕上げが可能になります。
3. 幅広い適用性: リーマ加工は自動車、橋梁、機械設備などの接続シーンに適しており、さまざまな加工ニーズに応えます。
4. 材料の節約: ボルト接続用のリーマ穴には特別な材料は必要ありません。接続には従来のボルトとナットが使用できるため、材料費を節約できます。

ただし、リーマ加工には次のような欠点もあります。

1. 小さな穴を加工する際の摩耗： リーマは小さな穴を加工するときに摩耗しやすいため、頻繁に交換または再調整が必要となり、生産コストとメンテナンスの困難さが増加します。
2. 工具の寿命: リーマの寿命は、材質、切削液の選択、切削用途などのさまざまな要因に影響されます。不適切な使用とメンテナンスは、工具の早期損傷につながる可能性があります。

リーマ加工の用途と考慮事項

リーマ加工の品質と効率を確保するには、その用途と考慮事項を十分に理解することが不可欠です。

リーマの取り代は、リーマの切削負荷、表面粗さ、寸法公差に影響します。したがって、粗リーマ加工および仕上げリーマ加工では、粗リーマ取り代は0.35mm～0.15mm、仕上げリーマ取り代は0.15mm～0.05mmの範囲で管理する必要があります。これにより、リーマの切れ味や加工面の品質を維持しながら、前工程のツールマークを確実に除去します。

さらに、リーマ加工中の切りくずの蓄積を避けるために、通常はより低い切削速度が使用されます。例えばハイスリーマを使用した加工の場合 鋼 および鋳鉄の場合、切削速度は 8m/min 以下で、送り速度は通常 0.3mm/r から 1mm/r の範囲でなければなりません。穴径が大きくなると、送り速度の値も大きくなります。

精度要件に関しては、リーマ加工により通常、高い寸法精度と表面粗さの要件を達成できます。適切な工程計画と運転管理により、寸法精度IT9～IT7レベル、表面粗さRa3.2～0.8を実現します。

加工の際には、取り代の選定、切削速度や送りの管理、切削液の使用、加工精度の確保などに注意してください。適切な操作・制御により、効率的で高品質な穴加工を実現します。

リーマ加工時に発生する弊害

リーマ加工の過程では、さまざまな問題が発生することがよくあります。以下では、これらの問題を解決する方法を紹介します。

1.穴径が大きくなる

原因：

1. リーマの設計外径寸法が大きすぎる、またはリーマ刃先にバリが発生している。
2. リーマの主すくい角が大きすぎるか、リーマが曲がっています。
3. リーマ刃先に切りくずが付着します。
4. 研削時にリーマ刃先のズレが公差を超えています。
5. リーマ取り付け時のテーパーシャンクの表面油残留物または損傷。
6. テーパーシャンクのフラットテールのズレが主軸テーパー穴に挿入後干渉します。
7. スピンドルの曲がり、またはスピンドルベアリングの緩み/損傷。
8. ハンドリーマ時に両手で不均一な力が加わり、リーマが振れる。

ソリューション：

1. 状況に応じてリーマ外径を小さくしたり、切削速度を下げたり、送り速度を調整したり、取り代を小さくしたりしてください。メインすくい角を適切に減少させ、使用できない曲がったリーマーを真っすぐにするか廃棄してください。
2. リーマ刃先をオイルストーンで丁寧に適正な状態まで研削し、研削時のずれを許容範囲内に抑えます。
3. リーマを取り付ける前に、リーマのテーパシャンクと主軸のテーパ穴の両方に油汚れが付着していないことを確認し、テーパ面の損傷部分を研磨してください。
4. リーマーのフラットテールを研磨し、スピンドルベアリングを調整または交換して、機械スピンドルの精度を確保します。
5. フローティングタップホルダーを再調整し、リーマ加工中の安定性を確保するために同心度を調整します。

2.穴径が小さくなる

原因：

1. リーマの設計外径サイズが小さすぎる、切削速度が低すぎる、送り速度が高すぎる、リーマの主すくい角が小さすぎる、切削液の選択が不適切、研削中にリーマが部分的に摩耗し、弾性が発生する回復し、穴径が小さくなります。
2. 鋼部品のリーマ加工において、過剰な取り代やリーマの鈍さは弾性回復を起こし、穴径の縮小、穴内部の真円度の低下、穴径不適合の原因となります。

解決法：

1. 外径サイズの異なるリーマに交換し、適切に切削速度を上げる、送りを下げる、主すくい角を大きくする、潤滑性の良い切削油を選択するなどの対策を行ってください。
2. 定期的にリーマを交換し、リーマの刃部を適切に研磨してください。リーマのサイズを設計する際には、上記の要素を考慮するか、実際の状況に基づいて値を決定してください。適切な取り代で試し切りを行い、リーマを研ぎます。

3.リーマ内穴は非円形です

原因：

1. リーマが長すぎるか、剛性が不足しています。
2. リーマの設計パラメータが不適切です。
3. ワークの表面品質が悪い。穴内表面にはノッチ、クロスホール、サンドホール、エアホールなどの欠陥が存在します。
4. 工作機械の精度が不十分か、クランプが不適切です。スピンドルベアリングの緩み、ガイドブッシュの欠如、またはガイドブッシュとリーマー間の過剰なクリアランスは、リーミング中に不安定になる可能性があります。

ソリューション：

1. 剛性の低いリーマの場合は、切削時の安定性を高めるために不等ピッチ設計を検討してください。さらに、リーマーを取り付けるときは、切断中に振動しないように、強固な接続方法を使用する必要があります。
2. 認定されたリーマを選択して、メインすくい角、エッジバンド幅、リーマ穴の許容値などのパラメータが加工要件を満たしていることを確認します。さらに、前加工穴の位置公差を管理し、リーマ加工時の誤差を低減します。
3. 工作機械の精度やクランプ方法を調整します。スピンドルベアリングが緩んでいる場合は、速やかに調整および締め付けを行ってください。リーマ加工中はガイドブッシュを使用し、リーマとのクリアランスが適切であることを確認してください。薄肉のワークピースの場合は、過度のクランプによる変形を避けるために、適切なクランプ方法を使用する必要があります。

4.リーマーのシャンクが折れる

原因：

1. リーマ代が過大である、テーパリーマ時の粗リーマ代と仕上げリーマ代の配分が不適切、切削量の選択が不適切。
2. リーマ歯間の切りくずクリアランスが小さいため、切りくず空間の詰まり。

ソリューション：

1. 下穴の直径サイズを変更します。
2. 取り代の配分を調整し、適切なカット量を選択してください。
3. リーマの歯の数を減らして切りくずスペースを増やすか、歯の間の歯を 1 つ削り取ります。

5.内穴の高い表面粗さ値

原因：

1. 切削速度が高すぎると切削抵抗が増加し、工具とワーク間の摩擦が増大し、面粗さが増加します。
2. リーマ代が過剰または不足すると増加する可能性があります 表面粗さ。取り代が大きすぎると切削抵抗が大きくなり振動が発生し、取り代が不足すると表面に荒れた跡が残ることがあります。
3. 刃先の幅が広すぎる、切りくず除去不良、工具の過度の摩耗や損傷は、切削効率の低下や表面粗さの増加につながる可能性があります。
4. 特定の材料は、すくい角がゼロまたは負のリーマに適していない場合があり、その結果、切削中に切りくずの塊が発生したり、表面粗さが増加したりします。

ソリューション：

1. 切削速度を下げて切削抵抗と摩擦を減らします。材質に合わせて適切な切削液を選択し、切削環境を改善します。主逃げ角を適切に小さくし、切削安定性を高めます。
2. リーマ加工時の安定性を確保するために、リーマ代を適切に設定してください。事前に開けられた穴の位置の精度と品質を向上させ、その後のリーミングの困難を軽減します。許容値が不十分な場合は、許容値を増やすか、別の加工方法を使用して表面品質を改善することを検討してください。
3. 刃幅を研削して切削抵抗を低減します。状況に応じて、リーマの歯数を減らしたり、切りくずスロットのスペースを増やしたりして、切りくず排出性を向上させます。切りくずの排出をスムーズにするため、すくい角のあるリーマを使用してください。切断効率を確保するために、ひどく磨耗したリーマを定期的に交換してください。工具の損傷を防ぐため、研磨中、使用中、輸送中に保護措置を講じてください。
4. 特定の材質に適した工具材質と角度を選択してください。工具に付着した切りくず塊の除去には、目の細かいオイルストーンを使用してください。すくい角ゼロまたはマイナスのリーマに適さない材料の場合は、すくい角 5° ～ 10°のリーマを使用して加工してください。

ドリリング、ボーリング、リーマ加工をいつ使用するか?

リーマ加工は、直径 100 mm までの穴によく使用されます。マシニング センターでリーマ加工を行う場合、一般的なプロセスでは穴をドリル (またはボーリング) してからリーマ加工を行います。直径が 12mm 未満の穴の場合、リーマツールの剛性がわずかに低いため、プロセスが調整されます。小さな穴のプロセスには、通常、穴の真直性と同心性を確保するために、スポッティング、ドリル加工 (またはボーリング) を行った後、リーマ加工が含まれます。

まとめ

要約すると、リーマ加工は重要な機械加工プロセスおよびオブジェクト接続方法であり、さまざまな分野で広く適用されています。この記事では、リーマとは何か、その動作原理、用途、長所と短所、リーマの種類、およびリーマをいつ使用するかについて詳しく説明しました。リーマ加工に関する詳細情報やサービスが必要な場合は、Boryi 専門家チームにお問い合わせください。当社はクライアントとのコミュニケーションとコラボレーションを優先し、お客様のニーズと要件を徹底的に理解して、最高品質のサービス体験を確実に提供するよう努めています。 お問い合わせはここをクリックしてください.

Q＆A