研磨技術の新たな進歩により、マシニングセンターのオペレーターは表面仕上げとその他の加工作業を同時に実行できるようになり、サイクルタイムの短縮、品質の向上、オフライン仕上げにかかる時間とコストの削減が可能になります。研磨仕上げ工具は、CNC工作機械の回転テーブルやツールホルダーシステムに簡単に組み込むことができます。
委託加工工場ではこれらの工具を選択するケースが増えていますが、高価なCNC加工センターで研磨材を使用することへの懸念があります。この問題は、サンドペーパーなどの「研磨材」が大量の砂や破片を放出し、冷却ラインを詰まらせたり、露出した摺動面やベアリングを損傷したりする可能性があるという一般的な認識に起因しています。しかし、これらの懸念は根拠がほとんどありません。
「これらの機械は非常に高価で、非常に精密です」と、デルタ・マシン・カンパニーLLCの社長、ヤノス・ハラツィ氏は述べた。同社は、チタン、ニッケル合金、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、その他の特殊合金から、複雑で公差の厳しい部品を専門に製造する機械工場だ。「装置の精度や耐久性を損なうようなことは一切しません」
よく「研磨材」と「研削材」は同じものだと誤解されることがあります。しかし、研磨材と、材料を強力に除去するために使用される研磨仕上げ工具は区別する必要があります。仕上げ工具は使用中に研磨粒子をほとんど発生せず、発生する研磨粒子の量は、機械加工中に発生する金属片、研削粉、工具摩耗の量とほぼ同等です。
たとえ微量の微粒子物質が生成される場合でも、研磨工具のろ過要件は機械加工の場合と同様です。Filtra Systemsのジェフ・ブルックス氏は、あらゆる微粒子物質は安価なバッグ式またはカートリッジ式のろ過システムで簡単に除去できると述べています。Filtra Systemsは、CNC工作機械のクーラントろ過を含む産業用ろ過システムを専門とする企業です。
ウルフラム・マニュファクチャリングの品質管理マネージャー、ティム・ウラノ氏は、研磨工具の使用に伴う追加の濾過コストはごくわずかであり、「濾過システム自体が機械加工工程で生成される冷却剤から粒子状物質を除去するはずなので、検討する価値はまったくない」と述べた。
Wolfram Manufacturing社は過去8年間、クロスホールバリ取りと表面仕上げのために、すべてのCNC工作機械にFlex-Honeを搭載してきました。ロサンゼルスのBrush Research Manufacturing社（BRM）製のFlex-Honeは、柔軟なフィラメントに微小な研磨ビーズが恒久的に固定されており、複雑な表面処理、バリ取り、エッジの平滑化を柔軟かつ低コストで実現するツールです。
クロスドリル穴やアンダーカット、スロット、凹部、内径など、アクセスが困難な箇所からバリや鋭利なエッジを除去することは不可欠です。バリの除去が不十分だと、重要な流体、潤滑油、ガスの流路に詰まりや乱流が生じる可能性があります。
「ポートの交差数や穴のサイズに応じて、1 つの部品に対して 2 つまたは 3 つの異なるサイズのフレックスホーンを使用する場合もあります」と浦野氏は説明します。
Flex-Hones はツールターンテーブルに追加され、ショップで最も一般的な部品の一部に対して毎日、多くの場合 1 時間に数回使用されています。
「フレックスホーンから排出される研磨材の量は、冷却剤に混入する他の粒子に比べるとごくわずかです」と浦野氏は説明する。
カリフォルニア州オレンジ郡の Orange Vise 社の創設者 Eric Sun 氏は、超硬ドリルやエンドミルなどの切削工具でも切削片が生成されるため、それを冷却剤から濾過して除去する必要があると語る。
「『工程で研磨剤を使っていないので、機械にパーティクルは完全に発生しません』と言う機械工場もあるかもしれません。しかし、それは真実ではありません。切削工具でさえ摩耗し、炭化物が剥がれてクーラントに混入する可能性があります」とサン氏は述べた。
Orange Viseは委託製造業者ですが、主にCNC工作機械用のバイスとクイックチェンジパーツを製造しており、アルミ、鋼、鋳鉄などの部品を取り扱っています。同社は森精機製作所製の高速横型マシニングセンターNHX4000を4台、立型マシニングセンターを2台保有しています。
サン氏によると、多くのバイスは表面が部分的に硬化された鋳鉄で作られているそうです。硬化表面と同じ効果を得るために、Orange ViseはBrush Research社のNamPower研磨ディスクブラシを使用しました。
NamPower研磨ディスクブラシは、繊維強化熱可塑性樹脂に接着された柔軟なナイロン研磨繊維で作られており、セラミックとシリコンカーバイド研磨材の独自の組み合わせです。研磨繊維は柔軟なヤスリのように機能し、部品の輪郭に沿ってエッジや表面を清掃・研磨することで、バリを最大限に除去し、滑らかな表面仕上げを実現します。その他の一般的な用途としては、エッジの平滑化、部品の洗浄、錆除去などがあります。
表面仕上げ作業を行うために、各CNC工作機械の工具ローディングシステムには研磨ナイロンブラシが装備されています。このブラシも研磨粒子を使用していますが、孫教授によると、NamPowerブラシは本質的に「自己研磨性」を持つため、「異なるタイプの研磨剤」です。その直線構造により、鋭利な新しい研磨粒子が常に加工面に接触し、徐々に摩耗して新しい切削粒子が現れます。
「NamPowerの研磨ナイロンブラシを6年間毎日使用しています。その間、粒子や砂が重要な表面に付着するといった問題は一度もありませんでした」とサン氏は付け加えた。「当社の経験では、少量の砂であれば問題はありません。」
研削、ホーニング、ラッピング、超仕上げ、研磨に使用される物質。例としては、ガーネット、カーボランダム、コランダム、炭化ケイ素、立方晶窒化ホウ素、様々な粒子サイズのダイヤモンドなどが挙げられます。
金属特性を持ち、2 つ以上の化学元素で構成され、そのうちの少なくとも 1 つは金属である物質。
機械加工中にワークピースのエッジに形成される、糸状の材料部分。通常は鋭利です。手ヤスリ、研削ホイールまたはベルト、ワイヤーホイール、研磨ブラシ、ウォータージェット、その他の方法で除去できます。
テーパーピンは、加工中にワークの片端または両端を支持するために使用されます。センターは、ワークの端部に開けられた穴に挿入されます。ワークと共に回転するセンターは「ライブセンター」、ワークと共に回転しないセンターは「デッドセンター」と呼ばれます。
工作機械で部品の製造や修正を行うために特別に設計されたマイクロプロセッサベースのコントローラ。プログラムされたCNCシステムは、工作機械のサーボシステムとスピンドルドライブを駆動し、様々な加工操作を制御します。DNC（直接数値制御）、CNC（コンピュータ数値制御）を参照してください。
加工中に工具とワークの接触面の温度上昇を抑える流体。通常は液体で、水溶性または化学混合物（半合成、合成）として使用されますが、圧縮空気やその他のガスの場合もあります。水は大量の熱を吸収する性質があるため、クーラントや様々な金属加工液の媒体として広く使用されています。水と金属加工液の比率は、加工作業によって異なります。切削液、半合成切削液、油溶性切削液、合成切削液を参照してください。
多数の小さな歯を持つ工具を用いて、鋭い角や突起を丸め、バリや傷を取り除く手作業。ヤスリ掛けは通常は手作業で行われますが、少量生産や特殊なヤスリを取り付けた電動ヤスリやコンターバンドソーを用いて加工する際の中間工程として用いることもあります。
研削ホイール、石、研磨ベルト、研磨ペースト、研磨ディスク、研磨剤、スラリーなどを使用して、ワークピースから材料を除去する機械加工操作。機械加工には、表面研削（平面および/または四角い表面の作成）、円筒研削（外部の円筒および円錐、フィレット、凹部などの）、センタレス研削、面取り、ねじおよび形状研削、工具研磨、ランダム研削、ラッピングおよびポリッシング（非常に細かい粒子で研削して非常に滑らかな表面を作成する）、ホーニング、およびディスク研削など、多くの形式があります。
穴あけ、リーマ加工、タッピング、フライス加工、ボーリング加工が可能なCNC工作機械。通常、自動工具交換装置（ATC）が装備されています。「自動工具交換装置」の項をご覧ください。
ワークピースの寸法は、規定の標準から最小および最大の偏差があっても、許容範囲内です。
ワークピースは、フェースプレートに取り付けられたチャック、またはセンター間に固定されたチャックに固定されます。ワークピースが回転すると、工具（通常は単刃工具）がワークピースの外周、端部、または表面に沿って送られます。ワークピース加工の種類には、直線旋削（ワークピースの外周を切削する）、テーパ旋削（円錐を成形する）、ステップ旋削（同一ワークピース上で異なる直径の部品を旋削する）、面取り（エッジまたは肩を面取りする）、端面削り（端部をトリミングする）、ねじ切り（通常は外径ですが、内径の場合もあります）、荒削り（大幅な金属除去）、仕上げ（最終的な軽い切削）などがあります。旋盤、ターニングセンター、チャック旋盤、自動旋盤などの機械で行うことができます。
投稿日時: 2025年5月26日