CNCブローチ加工は高精度かつ効率的な加工です。 機械加工プロセス コンピューター数値制御 (CNC) テクノロジーを利用して、さまざまなワークピースに複雑な表面形状を作成します。これにはブローチと呼ばれる特殊な切削工具の直線往復運動が含まれ、各パスでワークピースから材料を徐々に除去します。


CNCブローチ加工とは何ですか?
CNC ブローチ加工は、コンピューター制御の切削工具を使用して複数の歯のあるブローチをワークに通して導き、キー溝、スプライン、歯車の歯などの複雑な内部または外部の形状を形成する金属加工プロセスと言えます。この方法が依然として重要である理由は、非常に厳しい公差内で高品質の表面仕上げを実現するためにこの方法が使用されてきたからです。
CNCブローチ盤の種類
機械加工される部品のサイズ、必要なブローチ加工の種類、および体積などのさまざまな構成により、CNC ブローチ盤で利用できるさまざまな形状が決まります。一般的なタイプは次のとおりです。
1. 横型CNCブローチ盤
このモードに沿って、取り付けられたスピンドルを介して作業を行うことにより、操作は水平方向に行われます。シャフトや円筒コンポーネントのキー溝、スプライン、歯車の歯などの内部部品は、横型 CNC マシンを使用して製造するのが最適です。
2. 立型CNCブローチ盤
これらのシステムは、ブローチとして知られる特別なカッターブレードを使用して部品から余分な材料を取り除きながら、垂直方向に動きます。金属製の平板などの異形物の平坦溝や輪郭と合わせて外字の製作に使用できます。
3. CNCブローチングセンター
CNC ブローチ センターは、フライス加工や穴あけなどのいくつかの機械加工操作と、取り付けられたツーリング治具を運ぶスライドのラム型直線運動を組み合わせた工作機械で、単一のセットアップで完全な部品加工を可能にし、それぞれ効率と処理時間の短縮を最大化します。
4. 専用CNCブローチ盤
ニッチな用途や産業では、ブローチ加工技術を使用する巨大な歯切りカッターなど、特定の形式を必要とする特定の産業向けの特殊な設計が存在する場合があります。これらは、たとえば、歯車製造ラインでの大型歯車やスプライン シャフトのスプラインの機械加工を意味する可能性があります。
5. CNCブローチ用アタッチメント
既存のフライス盤、旋盤盤、または複合加工機にブローチ加工アタッチメントまたはモジュールを改造して、ブローチ加工機能を追加することができます。このようなアタッチメントは、低い運用コストを維持しながら、すでに設置されている設備にブローチ加工能力を追加するための経済的なソリューションとなります。
ブローチ加工の特徴
1) 高い生産性。 ブローチは複数の歯を同時に動作させ、ストローク後に荒加工と仕上げ加工を行うことができます。
(2)ブローチの耐久性が高い。 ブローチ加工の速度は控えめで、各歯のカットの厚さは薄くなります。その結果、加えられる切削抵抗も大幅に減少し、切削によって発生する熱も減少します。
(3) 高い加工精度。 ブローチ加工の寸法公差等級は一般的にIT8~IT6、粗さはRa0.8~0.1μmです。
(4) ブローチ加工は主動作(直線運動)のみで、構造が簡単で操作が簡単です。
(5)幅広い加工範囲。 ブローチ加工は、円形の貫通穴や、外面に障害物のない平面などの複雑な形状を加工できますが、段付き穴、非貫通穴、薄肉穴などを完全に加工することはできません。
(6) ブローチ加工はコストが高く、刃先の複雑さが増すため、部品の標準化と仕様に加えて、単一部品の小ロット生産はほとんど適用されません。


CNC マシンブローチツール
CNC機械用ブローチ工具
CNC ブローチ加工では、CNC 機械で動作するように設計された特殊なブローチ ツールが使用されます。これらの工具は、インサートやブローチをしっかりと保持できるバーやホルダーで構成されています。さらに、この刃先は一連の歯で構成されており、歯のサイズが徐々に大きくなり、通過するときに材料を削り取ります。
工具の材質とコーティング
ブローチ工具の製造に使用される硬くて耐摩耗性の材料には、高速度鋼 (HSS) や超硬合金が含まれます。 HSS タイプは比較的柔らかいワークピースの加工を目的としていますが、超硬合金タイプは研磨用途などのより硬い材料に適しています。さらに、そのような工具は、性能、工具寿命、耐摩耗性を向上させるために、窒化チタン(TiN)、窒化アルミニウムチタン(AlTiN)などの先進的な薄膜コーティングでコーティングされる場合があります。
工具の寿命とメンテナンス
ブローチ工具の工具寿命は、被削材の材質、切削パラメータ、さらには工具のメンテナンス状態など、さまざまな要因によって決まります。定期的な検査、研ぎ、摩耗または損傷した歯の交換などの適切なメンテナンスによって、一定の性能が保証され、これらのツールを長期間にわたって最大限に活用できるようになります。
CNCブローチ加工のメリット
高精度で均一な表面仕上げ
高精度で一貫した内部または外部表面仕上げを実現できることは、CNC ブローチ加工の主な利点の 1 つです。他の機械加工プロセスと比較して、この方法は、追加の仕上げ作業の必要性を排除し、精度の高い公差で優れた表面仕上げを実現します。
高い材料除去率
材料除去率が高い CNC ブローチ加工は、大量生産に効率的なプロセスです。このプロセスは、従来の機械加工技術では作成が不可能または困難すぎる、深いアンダーカット、複雑な内部形状、複雑なプロファイルを作成する場合に特に役立ちます。
多用途な材料互換性
一方、CNC ブローチ加工のもう 1 つの大きな利点は、金属、プラスチック、複合材料など、ほぼすべての種類の材料に対応できることです。このような多用途性により、企業は自動車、航空宇宙、工具分野などのさまざまな産業に携わることができます。
費用対効果の高いソリューション
CNC ブローチ加工は、大量生産にコスト効率の高いソリューションを提供します。操作を開始する前に最小限のセットアップ時間が必要です。製造される部品は常に高品質であるため、検査の必要性や再加工が減り、結果的に全体の製造コストが削減されます。
ブローチ加工、シェーピング、ボーリング加工、ドリル加工の加工工程の比較
加工プロセス | 切削作用 | 代表的なアプリケーション | 優位性 | 製品制限 |
ブローチ | 複雑な内部または外部形状を作成するための多歯ツールの直線往復運動 | 内部キー溝、スプライン、歯車の歯、多角形 | 高い表面仕上げ、高い材料除去率、複雑な形状 | ストレート/ヘリカル形状に限定され、用途ごとに専用工具が必要 |
整形 | 一点工具の往復直線運動により平面を生成 | 凹凸面、キー溝、溝の加工 | 多用途、不規則な形状も加工可能 | プロセスが遅くなり、平面に限定される |
退屈な | 内部円筒面を拡大または仕上げるための単一点または多点工具の回転運動 | シリンダーボア、軸受面の拡大または仕上げ | 高精度で滑らかな表面仕上げ | 内部円筒面に限定 |
訓練 | ドリルビットを回転させて円筒形の穴をあけます。 | 穴あけ加工、深穴加工、ガンドリル加工 | 迅速な穴加工、さまざまな穴サイズ | 円筒形の穴に限定され、バリが発生する可能性があります |
CNCブローチ盤の応用
CNC 回転ブローチ盤は、さまざまな製造業、特に高精度の機械加工や大量生産に広く使用されています。
一般的に適用される分野には次のようなものがあります。
1.航空宇宙産業
宇宙船のシェル、エンジン部品、タービンブレードなどの高精度、高強度の航空宇宙部品は、CNC ブローチ盤で機械加工できます。
2.自動車産業
CNC ブローチ盤で加工できる自動車部品には、車軸、ステアリング ナックル、ギア、クランクシャフトなどがあります。
3.電子産業
電子製品のケース、回路基板、ガイド レールはすべて CNC ブローチ盤で製造できます。
4.精密機器製造業
これらには、電子顕微鏡や望遠鏡などの顕微鏡が含まれます。
結論
本発明は、CNCブローチ加工と呼ばれる特殊な機械加工プロセスの改良に関する。これは、多歯ブローチとコンピューター数値制御 (CNC) テクノロジーを組み合わせて、ワークピース上に複雑な内部または外部の特徴を作り出す特殊な機械加工プロセスです。複雑な内部または外部の特徴を持つコンポーネントは、CNC システムの精度と自動化と組み合わせた単歯の切削工具によるこの方法で効率的に生産できます。
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