ADO-30xD超硬ドリルでエンジンブロック深穴加工を革新

スルークーラント穴付きADO-30xD超硬ドリルが、エンジンブロック生産における頻繁な工具折損を解消

穴あけは一般的な製造作業ですが、深穴加工は別次元の難しさがあります。一般的に、深さと穴径の比が5:1以上を深穴加工と定義します。深穴加工は、チップ排出とクーラント供給を制約する閉鎖環境下で行われるため困難です。不安定なチップ生成と熱制御の失敗は、工具折損と不良仕上げ面を招き、多大なコストとなります。

エンジンブロック製造では、さまざまな穴あけが必要です。最大の穴はシリンダー、小さな丸穴は取り付け穴、小さな楕円穴はクーラントまたはオイルダクトです。エンジンブロックは内燃機関の最重要コンポーネントの一つで、シリンダーブロックとも呼ばれ、ピストン、コンロッド、クランクシャフト、冷却回路などのエンジン部品を収容・支持するのが主機能です。車両走行時、エンジンブロックには高い機械的・熱的ストレスがかかり、高力、高圧、振動、高温に耐えなければなりません。安全が関わるため、穴あけ品質は要求公差を満たす必要があります。MWM Motores Dieselが製造するエンジンブロックの一つでは、深さ405mm、直径8mmの深穴2本をあける必要があります。

1953年創業のMWMは、ラテンアメリカにおけるディーゼルエンジン技術開発のリーダーです。2005年、北米ナビスターエンジングループの一員となりました。ブラジル・サンパウロとアルゼンチン・コルドバのヘスス・マリアに工場を持ち、車両、農業、産業、発電、海洋セグメントに製品を供給。従来型ディーゼルエンジンに加え、16,000アイテム以上のスペアパーツポートフォリオも提供し、現在南北アメリカ、中米、ヨーロッパ、アジア、アフリカ、オセアニアの45カ国以上に輸出しています。

ブラジル・サンパウロ工場は約83,000平方メートルの生産床面積を持ち、1,250名を雇用。MWMプロセスエンジニアのタルシシオ・ボタッシーニ氏がActeonエンジンブロック生産を担当していますが、加工中の頻繁な工具折損に悩まされ、繰り返しの再加工を強いられていました。Acteonエンジンブロックはグレー鋳鉄GG25製。2011年から生産し、年間約3,800ブロックを製造。各部品には直径8mm、深さ405mmの貫通穴2本が必要で、精度公差は±0.1mm以内、表面粗さRz 63が要求されます。

MWMはヘラーMCH 350五軸横形マシニングセンタ（HSK-100ツールホルダー、水溶性切削油）を使用。当初は競合品の8mm径スルークーラント超硬ドリルを使用していましたが、性能が不安定でした。他の用途でOSG製品の実績があったため、ボタッシーニ氏はOSGセールス技術者のバルジル・リマ氏に相談し、加工改善を図りました。

アプリケーションを詳細評価した結果、リマ氏はOSGのADO 30xD 8mm径次世代高性能超硬ドリルを推奨。ADOシリーズはOSGのプレミアムラインで、スルークーラント付き超硬ドリル。標準在庫で3xDから50xDまで対応。ADOの独自フルート仕様によるスムーズなチップ排出と高剛性は、超深穴用途での最適性能向けに設計されています。特にMWMの用途で重要なのは、ADOがチップを安定して小さく管理しやすいサイズに分割できる能力で、競合工具に対して大きなアドバンテージとなります。

競合超硬ドリルではVc 80 m/min、送り0.08 mm/revで平均工具寿命40分でした。一方ADOドリルはVc 100 m/min、送り0.12 mm/revで優れた性能を発揮し、工具寿命を60分に延長。頻繁な工具折損の悩みを解消するだけでなく、ADOドリル採用により33%のコスト削減を実現。信頼性の高い工具で、MWMはエンジンブロック生産を優れた品質で、一貫して、かつ経済的にターボチャージすることができました。

原稿はOSGのShapeItマガジンに掲載されました。