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マシニングセンターにおけるねじ切り加工の方法と応用

ねじ切り加工は、CNCマシニングセンタの3軸連携機能とG02またはG03の螺旋補間コマンドを利用してねじ切り加工を完了します。スレッドミリング法自体には、特定の自然な利点があります。

現在のねじ切りフライスの製造材料は硬質合金であるため、加工速度は 80 ~ 200 m/min に達しますが、高速度鋼ワイヤー コーンの加工速度はわずか 10 ~ 30 m/min です。そのため、ねじ切りフライスは高速切削に適しており、加工ねじ面の仕上げ面も大幅に向上します。

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チタン合金やニッケル基合金などの高硬度材料や高温合金材料のねじ加工は、常に比較的難しい問題でした。主な理由は、これらの材料のねじを加工する場合、高速度鋼コーンの工具寿命が短いためです。 。ただし、硬質材料のねじを加工するには超硬合金ねじフライスを使用するのが理想的な解決策です。被削性硬度はHRC58~62です。高温合金材料のねじ加工においても、ねじ切りフライスは優れた加工性能と予想外の長寿命を発揮します。同じピッチで異なる直径のねじ穴の場合、タップを使用して加工するには複数の切削工具が必要です。ただし、ねじ切りフライスを使用して加工する場合、使用できる刃具は 1 つだけです。タップが研削され、加工されたねじサイズが公差を下回った後は、それ以上使用できず、廃棄するしかありません。ねじ切りフライスが摩耗し、加工されたねじ穴のサイズが公差より小さい場合、CNC システムを通じて必要な工具半径補正調整を行って、適格なねじの加工を続行できます。同様に、高精度のねじ穴を得るには、高精度のタップを作成するよりも、ねじ切りフライスを使用して工具半径を調整する方がはるかに簡単です。小径ねじの加工、特に高硬度、高温材料の場合、タップが折れたり、ねじ穴が閉塞したり、部品が廃棄される場合があります。ねじ切りフライスを使用すると、加工穴に比べて工具の径が小さいため、折れても根元のねじ穴を塞ぐことがなく、取り外しが非常に簡単で部品の廃棄も発生しません。スレッドミーリングを使用することにより、切削工具の切削抵抗がタップに比べて大幅に低減されます。これは、大径のねじを加工する場合に特に重要です。これにより、工作機械に過負荷がかかり、通常の加工でタップを駆動できなくなるという問題が解決されます。1年前にマシンクランプブレードタイプのねじ切りフライスが導入され、マシニングセンタでM20を超えるねじ穴を加工する際にも、次のような問題が発生することがわかりました。 、ねじ切りフライスを使用すると、タップを使用する場合に比べて加工コストを大幅に削減できます。しかし、近年では超硬合金ねじ切りフライス全般の設計・製造技術が徐々に成熟し、あらゆるサイズの製品がシリーズ化されてきました。小径のねじ加工を適用する場合、航空企業はアルミニウム部品に M1.6×0.35 のねじ穴を 50 個加工する必要があります。お客様は止まり穴のため切りくずの排出が難しく、タップを使用して加工する際に折れやすいという課題を抱えていました。タップ加工は最終工程であるため、部品が廃棄されると、部品に費やした大幅な加工時間が完全に失われます。最後に、お客様は、線速度 Vc=25m/min、速度 S=4900r/min (機械限界)、送り速度 fz=0.05 で、M1.6×0.35 のねじを加工するねじ切りフライスを選択しました。 1回転あたりのmm/r。実際の加工時間は1ネジあたり4秒で、50個のワークすべてを1つのツールで完成させた。

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ある切削工具製造企業では、切削工具本体の一般的な硬度がHRC44であるため、刃を圧縮する小径ねじ穴の加工にハイスワイヤタップを使用するのは困難です。工具寿命が短く、破損しやすい。M4x0.7 ネジ加工の場合、お客様は Vc=60m/minFz=0.03mm/r の加工時間 11 秒/ネジの超硬ソリッドネジフライスを選択し、工具寿命は 832 ネジに達し、優れたネジ仕上げが得られます。

中径ねじ加工では、ある企業が加工するアルミニウム部品に、M12x0.5、M6x0.5、M7x0.5 という 3 つの異なるサイズのねじ穴を同じピッチで使用します。従来、加工を完了するには 3 種類のタップが必要でした。現在、ねじ切りフライスを使用しており、切削条件は Vc=100m/min、S=8000r/min、fz=0.04mm/r です。1スレッドの処理時間はそれぞれ4秒、3秒、3秒です。1 つのツールで 9000 スレッドを処理できます。部品処理のバッチ全体が完了した後、ツールはまだ損傷していません。

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大規模な発電や冶金設備の加工業界、ポンプやバルブの加工業界において、ねじ切りフライスは大径ねじの加工の問題を解決し、高効率かつ低コストの理想的な加工ツールとなっています。たとえば、あるバルブ部品加工企業は、鋳鋼製の 2 インチ x11BSP-30 ねじを加工する必要があり、加工効率の向上を望んでいます。マルチチップスロットとマルチブレードマシンクランプタイプのねじ切りフライスを選択すると、Vc=80m/min、S=850r/min、fz=0.07mm/r の切削パラメータを使用し、加工時間は 2min/1 本で、刃は寿命は620本で、大径ねじの加工効率が効果的に向上します。

ねじ切りフライスは、近年急速に発展した先端工具として企業に受け入れられつつあり、優れた加工性能を発揮し、企業にとってねじ加工コストの削減、効率の向上、ねじ加工の問題を解決するための強力な武器となっています。


投稿日時: 2023 年 7 月 27 日