専門技術

棒材旋盤加工

スイスマイクロ旋盤加工:自動旋盤による微細な工作物の製造

棒材旋盤加工では自動旋盤や工作機を用いた切削(削り出し)により部品を製造します。棒材あるいはコイル状に巻かれた線材として供給される金属材料は、「エスコマティック」式と呼ばれるカム式旋盤、あるいは主軸台移動型のCNC自動旋盤で加工されます。
Polydecの棒材旋盤加工部門には二つのセクションがあります。

スイスマイクロ旋盤加工

少量から多量まで複雑な工作物の製造に適した主軸台移動型「トルノス」(スイス式)CNC自動旋盤

後述の「エスコマティック」式旋盤では製造することのできない極めて微細で複雑な工作物の旋盤加工のため、Polydecでは数値制御式(CNC)自動旋盤を保有しています。棒状の原材料を自動で機械に送り込むためのフィーダーがすべての自動旋盤に取り付けられています。「エスコマティック」式とは異なり、工具は固定されて動かず、材料の棒材側が回転します。

ポリゴン加工、ホブ切り、フライス加工、穴あけ、ねじ穴付け/タップ立て、ねじ切りなどの技術作業を、同じ作業サイクル中に行うことができますが、多くの場合それらは二次作業として行われます。

最もよく使われる材料の例

  • 自動機械用軟鋼
  • 自動機械用硬化性鋼
  • 構造用鋼
  • マルテンサイト系ステンレス鋼
  • オーステナイト系ステンレス鋼
  • 銅合金 (ベリリウム銅、真鍮、洋白、青銅)
  • 貴金属(パラジウム合金、金)
  • チタン

一般的な寸法
主軸台移動型CNC自動旋盤
直径 0.05 mmから6 mm
最大長80 mm

分野

  • 時計部品
  • 自動車部品
  • 電子部品
  • 医療機器部品

公差
主軸台移動型CNC自動旋盤
材料や部品の形状によっては公差 +/- 0.002 mmを達成できる可能性があります

単純な工作物を大量に生産するための「エスコマティック」式旋盤

Polydecでは、ピン、シャフト(軸棒)、ローレット加工のシャフトや曲げシャフトなど単純なデザインの工作物の製造には、主に「エスコマティック」式のカム式あるいはCNC旋盤を用います。この機械の場合、材料はリールに巻かれた線材として機械に供給され、工具が材料の周りを回転して切削を行います。

一つの部品の製造にかかる時間が短いため、この方法は生産性が高く、主軸台移動型の旋盤で製造する部品に比較し、より競争的な価格で長期的に製造できるという利点があります。

フライス加工、ローレット加工、フロスティング、曲げなどの加工を旋盤加工と同時に行うことが可能です。

最もよく使われる材料の例

  • 自動機械用軟鋼
  • 自動機械用硬化性鋼
  • 構造用鋼
  • マルテンサイト系ステンレス鋼
  • オーステナイト系ステンレス鋼
  • 銅合金 (ベリリウム銅、真鍮、洋白、青銅)
  • 貴金属(パラジウム合金、金)
  • チタン

一般的な寸法
「エスコマティック」式旋盤
直径0.30 mmから3 mm
最大長50 mm

分野

  • 時計部品
  • 自動車部品
  • 電子部品
  • 医療機器部品

公差
「エスコマティック」式旋盤
材料や部品の形状によっては公差+/- 0.005 mmを達成できる可能性があります

旋盤で行うことのできる追加的作業

ポリゴン加工

ポリゴン加工は、材料の回転を妨げることなく、従来型の旋盤加工と同じサイクル内で非円形の形状を作ることのできる切削工程です。

このためポリゴン加工で作られた部品の先端には、尖った部分や歯状の形状が作られます。Polydecでは電子機器業界で使われる検査部品の製造にこの工程をしばしば用いています。

この技術では、ポリゴン加工をする切削工具と加工される部品の動きが完全に同期しなければなりません。また工具を設計する製造エンジニアは、専門知識を持ち、立体空間での動きを正確に頭の中で描けることが必要です。

ポリゴン加工では迅速な製造とクリーンな機械加工が可能なため、従来型の切削よりもより有利なソリューションとなります。

ローレット加工

ローレット加工は、円筒型の側面に歯が刻まれたローレット用ローラーを、数トンもの油圧で材料に押し付け、材料を変形させて滑り止めのための溝をつける加工方法です。

用いるローレット用ローラーの表面の形状によって、直線、螺旋、斜線などの溝をつけることが可能です。

ローレット加工を施した製品は、その後お客様による使用でプラスチックなどのなどのオーバーモールディングやエンドピース、ギア、磁石、その他のコンポーネントを取り付けた際に抵抗力や接着力が高まります。

ローレット加工と旋盤切削加工は旋盤を用いて同時に行われます。

ホブ切り

ホブ切りはホイールやギア、ピニオンを作るための切削作業です。これらの歯は様々な方法で作られます。Polydecでは旋盤加工と同じ作業サイクル中にギアのホブ切りを行っています。

ギアのホブ切りでは、切削(ホビング)工具で材料を削り取ることによって工作物に歯をつけます。この工程ではネジ歯車に似た工具と工作物の動きの完全な調和が必要です。

従来の二次的ホブ切り加工に比較し、この工程には時間節約と精密度向上という利点があります。

ねじ穴付け・タップ立て

ねじ穴付けはドリル穴の内側にねじ山を加工するのに用いられる工程です。この工程は自動旋盤上で直接行われ、先端に歯のついた高速回転スピンドルが必要です。

作り出そうとするねじ山と同じような凹凸を持つ硬質金属製工具を、加工しようとする工作物の軸上に置き、下穴を開けた工作物にまず差しこみ、同様に回転する工作物の内側に螺旋を作るよう軸を中心に回転させます。一回通過させると内側にねじ山が作られます。

タップ立ても、タップをねじ込むことによりドリル穴の内側にネジ溝を作ることができます。上記のねじ穴付けでは削り屑を除去することによりねじ山を作りますが、こちらのタップ立ては材料を変形させて作ります。タップ立てはねじ穴付けよりも精密度が劣り仕上がりがきれいではないので当社ではほとんど用いません。


ねじ切り

ねじ切りは、ネジなど円筒型の工作物の軸に沿って外周にねじ山を作るのに用いられる工程です。3種類の切削技術が用いられます。

  • ねじ溝断面形状を持つ工具(チェーザ)を用いて一回の通過でねじ山付き工作物を切削します。工作物の回転に合わせて移動をシンクロさせます。
  • バイトを工作物に対して垂直に取り付け、移動速度をシンクロさせて望む凹凸ができるまで何度か往復させます。
  • ダイスという螺旋形がついた切削工具を使い、工作物の軸に沿ってねじ込むことでねじ山をつけます。時間がかからないという利点がありますが、従来型の技術よりも精密度や仕上がりのきれいさで劣ります。
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