鋳鉄加工のための新しいツーリングアプローチ

このやりがいのある材料は、切削工具に独自の要求を課しますが、R＆D、ラボテスト、および実際のアプリケーションの結果の組み合わせが効果的なソリューションにつながります。

鋳鉄は、依然として機械加工が最も難しい材料の1つです。これは主に、組成に一貫性がなく、特に外面で構造が異なるためです。これにより、被削性に大きなばらつきが生じます。鋳鉄を加工するときは、切断の中断や不安定な機械条件も考慮に入れる必要があります。これらの要因は、切削工具、特に工具寿命とプロセスの信頼性がコストに大きな影響を与える大量生産で使用される荒削り工具にとって特に困難です。

軽金属合金の使用が増えているにもかかわらず、鋳鉄は依然として頻繁に使用されています。軽金属合金の台頭は、たとえば、今日の中小型車のエンジンブロックがアルミニウムで作られていることが多いことを意味します。ただし、エンジンが約2リットル以上の大型車では、アルミ製エンジンブロックをかなり大きくする必要があります。この場合、鋳鉄はより薄い壁とよりコンパクトなエンジンを可能にします。これは、特に横置き車のエンジンにとって重要な要素です。

「鋳鉄またはアルミニウム」の質問は、ディーゼルエンジンまたは商用車には適用されません。この地域では、通常は圧縮黒鉛鋳鉄の形をした鋳鉄の振動減衰効果のため、競争はありません。その強さはねずみ鋳鉄とダクタイル鋳鉄の間にあります。

「鋳鉄加工は私たちにとって非常に重要な応用分野です」と、ウォルターの旋削のシニアプロダクトマネージャーであるGerdKussmaulは言います。これは、特に近年、他の主要な工具会社が共有する感情です。自動車業界は、この重要であるが難しい材料を機械加工するためのより効率的で信頼性の高い方法を求めています。 「その中には、自動車産業、一般産業、建設など、エンジンブロック、ホイールハブ、ポンプ、ディファレンシャルまたはギアボックスハウジングなどのコンポーネントを備えたいくつかの重点分野があります」と彼は付け加えました。

より薄いエンジン壁を可能にするための鋳鉄の使用は、先に述べた。ただし、これらの薄い壁を加工すると、通常、振動が発生します。そのため、ソフトカットで頑丈なツールが必要です。その混合を達成するために、これらのツールは特定の特性を持っている必要があり、その最初のものは高性能コーティングです。なぜですか？

「コーティングは、耐熱摩耗性を高め、最大の工具寿命と切削速度を提供する最適化された微細構造を備えている必要があります。さらに、コーティングの引張応力を圧縮応力に変換する特殊な表面処理が必要です。」これは、切削工具材料の靭性を高めるように設計されており、特に鋳造スケールを加工する際の刃先の信頼性を高めます。したがって、耐摩耗性と靭性の両方が従来のコーティングよりも優れています。

Kussmaulは、刃先のマクロおよびミクロの形状が切りくずの形成に、したがって結果として生じる切削抵抗に大きな影響を与えるため、適切なインサートの形状も重要であると強調しています。アプリケーションに適した形状を選択すること、できればインデックス可能なインサートを確実に固定するために接地面を備えた形状を選択することが重要です。 「高度なコーティングと最適化された形状および今日の新しい切削工具材料グレードにより、最大の切削性能と最大75％の工具寿命の向上を実現できます」と彼は言います。

フライス盤用の複数のエッジ

おそらく、鋳鉄加工で遭遇するワークピースの大部分、そして一般的には最大のものも立方体の形状であるため、フライス盤またはマシニングセンターの仕事です。最も一般的な操作の1つは、エンジンブロックのシリンダーヘッド表面などのシール面と取り付け面の正面フライス盤です。

「自動車業界では、できるだけ多くの表面を最短時間でプロセスの信頼性を持って処理することが重要です。適切な金属除去率を得るには、複数の刃先を備えた大型のフライス盤が必要です」と、ウォルターの製品管理のフライス盤スペシャリストであるWolfgangVötschは述べています。

Vötschは、鋳鉄加工の生産性とプロセスの信頼性を最大化するために必要な工具の種類の代表的な例として、彼の会社のF4045を指摘しています。 F4045のインサートは、対称のインデックス可能なインサートが放射状にインデックスされるだけでなく、リバーシブルであるため、14の使用可能な刃先を提供します。これらの特性により、最先端のコストを削減する高効率の鋳鉄カッターが実現します。さらに、全体的にポジティブな形状により、切削抵抗が低く、消費電力が削減されます。

フライス盤のもう1つの望ましい機能は、インサートウェッジクランプシステムです。これにより、インデックス可能なインサートをシートに正確かつ確実に取り付けることができます。この設計では、クランプねじを数回回すだけでクランプウェッジが横に回転し、インデックス可能なインサートにすばやく簡単にアクセスできるようになります。

「多くの使用可能な刃先を持つ工具にとって、取り扱いは非常に重要です」とVötschは説明します。 「インデックス可能なインサートを手ですばやく簡単に回転またはインデックス付けできない場合、貴重な時間が失われます。」