CNC穴あけ、リーマ加工、ボーリング、タッピング：エンジニアのための穴あけガイド

穴あけ加工はCNC加工において最も一般的な工程の一つですが、良質な穴を作ることは「穴を開けて終わり」というほど単純なものではありません。穴の直径、真直度、真円度、表面仕上げ、ねじの品質、位置決め精度など、すべては適切な加工方法の選択にかかっています。

CNC加工部品を設計するエンジニアにとって、穴あけ、リーマ加工、ボーリング、タッピングの違いを理解することは、公差の問題、高額な加工コスト、および組み立て不良を回避するのに役立ちます。

CNCドリル

穴あけ加工は通常、最初の工程です。回転するドリルが材料を除去し、加工対象物に円形の穴を開けます。

穴あけ加工は以下のような場合に適しています。

一般的な穴あけ加工の公差は、極めて厳密ではありません。材質、ドリルの状態、深さ、およびセットアップの剛性によっては、穴のサイズがわずかに大きすぎたり、テーパーが生じたり、バリが出たり、表面仕上げが悪くなったりする場合があります。

精密な穴あけ加工の場合、穴あけは通常、最終加工ではなく荒加工として扱われます。

リーマ加工は、既存のドリル穴のサイズ精度と表面仕上げを向上させるために用いられます。リーマは少量の材料しか除去しないため、穴は最終サイズに近いサイズで事前にドリル加工しておく必要があります。

リーマ加工は以下に適しています：

リーマ加工はドリル加工よりも厳しい公差を実現できますが、穴の位置を大幅に修正することはできません。ドリル加工された穴の位置がずれている場合、リーマは既存の穴に沿って加工する傾向があります。

リーマ加工で良好な結果を得るには、適切な材料量、安定した治具、適切なクーラント、そして適切な切削速度が不可欠です。

ボーリング加工は、単刃切削工具またはボーリングバーを用いて既存の穴を拡大・修正する加工法です。リーマ加工とは異なり、ボーリング加工は穴の位置、真直度、真円度、直径精度を向上させることができます。

退屈な内容は以下に適しています:

ボーリング加工は、サイクルタイムよりも公差、形状、または位置精度が重要な場合によく用いられます。ドリル加工やリーマ加工よりも時間はかかりますが、より優れた制御性を実現します。

深穴加工や小径加工の場合、ボーリングバーの剛性が大きな懸念事項となる。工具のたわみ、振動、ビビリ振動は、加工寸法や表面仕上げに影響を与える可能性がある。

タッピングとは、ドリルで開けた穴の内側にねじ山を作る加工です。タッピングを行う前に、穴を適切なタップ径に開けておく必要があります。穴が小さすぎるとタップが破損する恐れがあり、大きすぎるとねじ山のかみ合いが弱くなる可能性があります。

タッピングは以下のような場合に適しています。

一般的なCNCタッピング方法には、リジッドタッピング、フローティングタップホルダー、ねじ切りフライス加工、フォームタッピングなどがあります。最適な方法は、材質、ねじサイズ、穴の深さ、生産量、機械の能力によって異なります。

止まり穴の場合、エンジニアはタップ先端と切りくず排出のための十分な深さを確保する必要があります。底付きタップは底に近い位置まで切削できますが、それでもスペースは必要です。

プロセス	主目的	精度	表面仕上げ	穴の位置を修正します
訓練	最初の穴を作成する	中程度/低	中程度/粗い	いいえ
リーミング	サイズと仕上がりを改善	ハイ	グッド	いいえ
退屈な	サイズ、形状、位置を改善する	すごく高い	良い／素晴らしい	はい
盗聴	内部スレッドを作成する	スレッド依存	スレッド依存	いいえ