穴あけ、リーミング、中ぐり、引っ張り穴の違い

外面加工に比べて穴加工条件がかなり悪く、穴加工は外円加工よりも難易度が高いです。これは次の理由によるものです:

1) 穴加工に使用する工具のサイズは、加工する穴の大きさによって制限され、剛性が低く、曲げ変形や振動が発生しやすい。

2) 固定サイズの工具で穴を加工する場合、穴のサイズは対応する工具のサイズに直接依存することが多く、製造誤差と工具の摩耗が穴の加工精度に直接影響します。

3) 穴を加工する場合、切削領域が工作物の内部にあり、切りくずの除去と放熱の条件が悪く、加工精度と表面品質の制御が容易ではありません。

穴あけとブローチ

1.掘削

穴あけは、固体材料に穴を加工する最初のプロセスであり、穴の直径は通常 80 mm 未満です。穴をあけるには 2 つの方法があります。1 つはドリル回転です。もう1つはワークの回転です。上記の 2 つの穴あけ方法によって発生するエラーは同じではありません。ドリルビットを回転させて穴あけ加工を行う場合、刃先の非対称性やビット剛性不足によりドリルビットがたわむと、加工穴の中心線がずれたり、真っ直ぐではなく穴径が基本的に同じです。一方、ワークが回転する穴あけ加工ではその逆です。ドリル ビットのずれにより、穴の直径が変化しますが、穴の中心線は依然として直線です。

一般的に使用される穴あけ工具には、ツイスト ドリル、センター ドリル、深穴ドリルなどがあります。最も一般的に使用されるのは、直径 Φ0.1 ～ 80 mm のツイスト ドリルです。

構造上の制限により、ドリルビットの曲げ剛性とねじり剛性が低く、センタリングが良くなく、穴あけ精度が低く、一般にIT13〜IT11のみです。表面粗さも比較的大きく、Raは通常50～12.5μmです。しかし、穴あけの金属除去率は大きく、切削効率は高いです。穴あけは主に、ボルト穴、ねじ付き底穴、油穴など、品質要件の低い穴を加工するために使用されます。高い加工精度と表面品質を必要とする穴の場合、後続の処理でリーマ、リーマ、中ぐり、または研削によって達成する必要があります。

2.ブローチング

ブローチ加工とは、ドリルや鋳造、鍛造などで加工した穴にリーマドリルを用いてさらに加工し、穴の径を大きくして加工品質を向上させる加工です。ブローチ加工は、穴を仕上げる前の前処理として、または要求の少ない穴の最終加工として使用できます。リーマーはツイスト ドリルに似ていますが、より多くの歯があり、ノミはありません。

ドリル加工と比較して、ブローチ加工には次のような特徴があります。

(1) ブローチ ドリルには多数の歯 (3 ～ 8 歯) があり、ガイドが良好で、切削が比較的安定しています。

(2) ブローチ ドリルにはチゼル エッジがなく、切削条件が良好です。

(3) 取り代が少なく、チップポケットを浅くでき、ドリルコアを太くでき、カッター本体の強度・剛性が良い。リーミング精度は概ねIT11～IT10、面粗さRaは12.5～6.3μmです。穴のリーマ加工は、より小さな直径の穴を加工するためによく使用されます。大きな直径 (D ≥30mm) の穴をあける場合、小さなドリル ビット (穴の直径の 0.5 ~ 0.7 倍) を使用して穴を事前に開けてから、対応するサイズのリーミング ドリルを使用してリーミングします。穴加工の品質と生産効率を向上させることができます。

リーマ加工では、円筒穴だけでなく、各種特殊形状のリーマドリル（皿穴ドリルとも呼ばれます）を使用して、各種座ぐり穴や皿穴加工を行うことができます。多くの場合、カウンターシンクの前端にはガイド ポストがあり、機械加工された穴によってガイドされます。

リーミング

リーマ加工は、生産で広く使用されている穴の仕上げ方法の 1 つです。小さな穴の場合、リーマ加工は、内面研削やファイン ボーリングに比べて経済的で実用的な加工方法です。

1.リーマー

リーマーは大きくハンドリーマーとマシンリーマーの2種類に分けられます。ハンドリーマーのハンドルはストレートハンドルで、作業部分が長く、ガイド効果が優れています。ハンドリーマは一体型と外径調整式の2つの構造を持っています。マシンリーマには、シャンクタイプとスリーブタイプの2種類の構造があります。リーマーは丸穴だけでなく、テーパー穴もテーパーリーマーで加工できます。

2.リーミング加工とその応用

リーマ取り代は、リーマ加工の品質に大きな影響を与えます。余裕が大きすぎると、リーマーの負荷が大きくなり、刃先がすぐに鈍くなり、滑らかな加工面を得ることが容易ではなく、寸法公差を保証するのが容易ではありません。取り代が小さすぎると、前工程で残ったナイフ跡が取れず、当然穴加工の品質向上効果もありません。通常、ラフヒンジのマージンは0.35~0.15mmで、ファインヒンジのマージンは01.5~0.05mmです.

構成刃先を避けるために、リーマ加工は通常、低い切削速度で加工されます (高速度鋼リーマで鋼と鋳鉄を加工する場合、v <8m/min)。送りの値は、加工する開口に関連しています。口径が大きいほど、フィードの値が大きくなります。鋼や鋳鉄の加工にハイス鋼リーマを使用する場合、送りは多くの場合 0.3~1mm/r です。

リーマ加工では、構成刃先の発生を防ぎ、切りくずを時間内に除去するために、冷却、潤滑、および洗浄に適切な切削油剤を使用する必要があります。穴研削やボーリングと比較して、リーマ加工は生産性が高く、穴の精度を確保しやすいです。しかし、リーマ加工では穴軸の位置誤差を修正することはできず、穴の位置精度は前工程で保証する必要があります。段付き穴や止り穴の加工には、リーマ加工は適していません。

リーミング穴の寸法精度は概ねIT9～IT7、表面粗さRaは概ね3.2～0.8μmです。高精度が要求される中サイズの穴 (IT7 精度穴など) の場合、生産で一般的に使用される典型的な処理計画は、穴あけ、拡大、リーマ加工です。

つまらない

ボーリング加工とは、既製の穴を切削工具で拡大する加工方法です。中ぐり加工は、中ぐり盤または旋盤で行うことができます。

1.ボーリング方法

中ぐりには 3 つの異なる加工方法があります。

(1) ワークが回転し、ツールが送り動作をします。旋盤での最も退屈な作業は、このボーリング方法に属します。プロセスの特徴は次のとおりです。加工後の穴の軸線は工作物の回転軸と一致し、穴の真円度は主に工作機械のスピンドルの回転精度に依存し、穴の軸の幾何学的誤差は主に依存しますワークの回転軸に対する工具送り方向の位置精度。この中ぐり加工方法は、外側の円形面との同軸度が要求される穴の加工に適しています。

(2) ツールが回転し、ワークが送り動作します。中ぐり盤の主軸が中ぐり工具を回転させ、ワークテーブルが工作物を送り運動で駆動します。

(3) ツールが回転し、送り動作を行います。このボーリング方法は、ボーリングに使用されます。ボーリングバーの突出し長さが変わり、ボーリングバーの変形も変わります。ヘッドストック近くの穴が大きく、ヘッドストックから遠い穴です。穴径が小さく、円錐穴を形成しています。また、ボーリングバーの突出し量が大きくなり、自重による主軸の曲げ変形も大きくなり、加工穴の軸が曲がってしまいます。このボーリング方法は、短い穴の加工にのみ適しています。

2.ダイヤモンドボーリング

ダイヤモンドボーリングは、一般的なボーリングと比較して、バックツーリングが少なく、送り量が少なく、切削速度が速いという特徴があります。高い加工精度（IT7～IT6）と非常に滑らかな表面（Raが0.4～0.05μm）が得られます。ダイヤモンドボーリングは、もともとダイヤモンドボーリング工具で加工されていましたが、現在では超硬、CBN、人造ダイヤモンド工具で加工されることが一般的です。主に非鉄金属ワークピースの加工に使用されますが、鋳鉄および鋼部品の加工にも使用されます。

ダイヤモンド ボーリングに一般的に使用される切削パラメータは次のとおりです。バック カットの量は、事前ボーリングで 0.2 ～ 0.6 mm、最終ボーリングで 0.1 mm です。送り速度は0.01~0.14mm/rです;鋳鉄加工時の切削速度は100～250m/minです。鉄鋼は150~300m/分、非鉄金属は300~2000m/分です。

ダイヤモンドボーリングで高い加工精度と表面品質を実現するには、使用する工作機械（ダイヤモンドボーリングマシン）に高い幾何学的精度と剛性が必要です。工作機械の主軸には、一般的に使用されている精密アンギュラ玉軸受や静圧滑り軸受、高速回転部品が使用されています。正確にバランスを取る必要があります。さらに、テーブルが滑らかな低速送り動作を行うことができるように、送り機構の動きは非常に安定している必要があります。

ダイヤモンドボーリングは加工品質が良く、生産効率が高い。エンジンのシリンダー穴、ピストンピン穴、工作機械のスピンドルボックスのスピンドル穴など、量産時の精密穴の最終加工に幅広く使用されています。ただし、ダイヤモンドボーリングで鉄系金属製品を加工する場合、ダイヤモンド中の炭素原子の親和力が大きいため、超硬合金製とCBN製のボーリング工具しか使用できず、ダイヤモンド製のボーリング工具は使用できないので注意が必要です。鉄族元素入り。 、工具寿命が短いです。

3.ボーリング工具

ボーリング工具は、片刃ボーリング工具と両刃ボーリング工具に分けられます。

4.ボーリングのプロセス特性と適用範囲

ドリル-拡張-リーミングプロセスと比較して、開口サイズはツールサイズによって制限されず、ボーリングには強力なエラー修正能力があります。元の穴軸のずれは複数回のパスで修正でき、ボーリングと位置決め面は高い位置精度を維持できます。

車の外側の円と比較して、ツールホルダーシステムの剛性が低く、変形が大きいため、放熱と切りくずの除去条件が良くなく、ワークピースとツールの熱変形が比較的大きく、加工ボーリングの品質と生産効率は、車の外側の円ほど高くありません。 .

上記の分析に基づいて、ボーリングは加工範囲が広く、さまざまなサイズと精度レベルの穴を加工できることがわかります。より大きな直径、高いサイズおよび位置精度が要求される穴および穴システムの場合、ボーリングはほとんど唯一の加工方法です。ボーリングの加工精度はIT9～IT7です。ボーリング加工は、中ぐり盤、旋盤、フライス盤などの工作機械で行うことができます。機動力と柔軟性に優れているため、生産に広く使用されています。大量生産では、中ぐり効率を向上させるために、中ぐりダイスがよく使用されます。

ホーニングホール

1.ホーニング原理とホーニングヘッド

ホーニングとは、ホーニングヘッドに砥石（砥石）を取り付けて穴を滑らかにする方法です。ホーニング加工中、ワークピースは固定され、ホーニングヘッドは工作機械のスピンドルによって駆動されて回転し、往復直線運動を行います。ホーニング加工では、研削ロッドが一定の圧力でワークピースの表面に作用し、ワークピースの表面から材料の非常に薄い層を切断します。切断トラックはクロスネットです。砥粒の軌跡を繰り返さないためには、ホーニング ヘッドの回転運動の 1 分間あたりの回転数と、ホーニング ヘッドの 1 分間あたりの往復ストローク数が互いに素でなければなりません。

ホーニング軌跡の交差角度は、ホーニングヘッドの往復速度と円周速度の画像に関連しています。角度の大きさは、ホーニング加工の品質と効率に影響します。壊れた砥粒や切りくずの排出を促進し、切削温度を下げて加工品質を向上させるために、ホーニング中に十分な切削液を使用する必要があります。

加工する穴の壁を均一に加工するためには、サンドバーのストロークが穴の両端でオーバートラベル量を超えなければならない。ホーニング取り代を均一にし、工作機械主軸の回転誤差による加工精度への影響を少なくするため、ホーニングヘッドと工作機械主軸はフローティング接続で接続することが多いです。

ホーニングヘッド研削ロッドの径方向の伸縮調整は、手動、空圧、油圧など様々な構造があります。

2.ホーニングの工程特性と適用範囲

1) ホーニングは高い寸法精度と形状精度が得られ、加工精度はIT7~IT6です。穴の真円度や円筒度の誤差はこの範囲内に抑えることができますが、ホーニング加工では加工穴の位置精度を向上させることはできません。

2) ホーニングは高い表面品質を得ることができ、表面粗さ Ra は 0.2~0.25μm であり、表面金属の変成欠陥層の深さは 2.5~25μm と非常に小さい。

3) 研削速度と比較して、ホーニングヘッドの周速度は高くありません (vc=16~60m/min) が、サンドバーとワークピース間の接触面積が大きいため、往復速度は比較的高速です ( va=8~20m/分) であるため、ホーニングの方が生産性が高くなります。

ホーニング加工は、エンジンのシリンダーボアの精密穴加工や、大量生産の各種油圧機器の加工に広く使用されています。直径範囲は一般的にまたはそれ以上であり、アスペクト比が 10 を超える深穴も加工できます。ただし、ホーニングは、非鉄金属ワークピースの可塑性の高い穴加工には適しておらず、キー溝やスプライン穴などの穴を加工することもできません。

ラコン

1.ブローチングおよびブローチング ツール

ブローチ加工は、特殊なブローチを備えたブローチ盤で行う、生産性の高い仕上げ加工方法です。ブローチ盤は、横型ブローチ盤と縦型ブローチ盤に分けられ、横型ブローチ盤が最も一般的です。

ブローチ加工時、ブローチは低速直線運動（主運動）のみとなります。同時に作動するブローチの歯の数は、一般に 3 枚以上にする必要があります。そうしないと、ブローチがスムーズに作動せず、ワークピースの表面にリング ウェーブが発生しやすくなります。過度のブローチ力によるブローチの破損を防ぐために、ブローチが作動している場合、同時に作動する歯の数は一般に 6 ～ 8 を超えてはなりません。

ブローチ加工には 3 つの異なるブローチ加工方法があり、次に説明します。

1) 積層ブローチ加工 ブローチがワークの取代を層状に切削していくのが特徴のブローチ加工です。切りくず処理を容易にするために、カッターの歯は切りくず分割溝を組み合わせて研磨されています。レイヤードブローチ法でデザインされたブローチを通常のブローチと呼びます。

2) ブロックブローチ。このブローチ加工法の特徴は、機械加工された表面の金属の各層が、基本的に同じサイズの歯のセットで構成されているが、歯が絡み合っていることです（通常、各グループは2〜3個の歯で構成されています）。各歯は、金属層の一部のみを切断します。ブロックブローチ法で設計されたブローチをホイールカットブローチと呼びます。

3) 総合ブローチ 積層ブローチ、ブロックブローチの長所を結集したブローチ加工です。荒歯部はブロックブローチ、細歯部は積層ブローチを採用。これにより、ブローチの長さが短くなり、生産性が向上し、面品質が向上します。総合ブローチ法で設計されたブローチを総合ブローチと呼びます。

2.ブローチの加工特性と適用範囲

1) ブローチは、高い生産効率で、1 回のブローチ ストロークで穴の荒削り、仕上げ、平滑化を順次完了することができるマルチ エッジ ツールです。

2) ブローチ加工の精度は、主にブローチ加工の精度に依存します。通常の条件下では、ブローチ加工の精度は IT9~IT7 に達し、表面粗さ Ra は 6.3~1.6 μm に達します。

3）穴が描かれると、ワークは機械加工された穴自体によって位置決めされ（ブローチの先頭部分はワークピースの位置決め要素です）、穴は穴と他の相互の位置精度を確保するのが容易ではありません表面;内面と外面で同軸性が必要な回転用 ボディ パーツの処理では、多くの場合、最初に穴が描かれ、次に穴を位置決め基準として使用して他の面が処理されます。

4) ブローチは丸穴だけでなく、異形穴やスプライン穴も加工できます。

5) ブローチは固定サイズの工具で、形状が複雑で価格が高く、大きな穴の加工には適していません。

プル ホールは、直径 Ф10 ～ 80 mm で、穴の深さが直径の 5 倍を超えない中小部品のスルー ホールを処理するために、大量生産で一般的に使用されます。