特注部品加工の専門業者として図面設計検討の段階からご相談承ります。

特注部品加工事例 PARTS PROCESSING

SUS316 薄肉治具(φ63×L40)

 

製品の組み立てに用いる薄肉の治具加工の事例です。

もともとSUS303で作られていましたがさらに腐食性の高い環境下で用いる場合にも耐えることができるようにSUS316を材料に選定されました。組立治具であるがゆえに、形状精度は組立制度に影響してきます。薄い肉を残しながら形状に歪みを出さずに加工することが必要になります。

まず全体をNC複合旋盤を使用して円筒を作り、同時に脇からの窓部の彫り込みまで行います。ボトムの方に爪のように残っている突起部が特に形状精度を求めますが、工具で削っていくと加工応力で品物が潰れるように形状が崩れるリスクがあります。

爪部は加工応力の掛かり方が異なるワイヤー放電を利用することで高精度な仕上がりが可能になります。

ワイヤー放電 上下異形状加工

ワイヤー放電加工を利用した異形状加工の事例です。

ワイヤー加工はたいていの場合は糸鋸のように厚みに倣って形状を除去していきますが、ワイヤーを傾けることによって表がクローバー、裏がスペードのような形状加工が可能です。ワイヤー線を張っている上下のガイドを非対称に動かすことによってワイヤーを傾けていきます。

実は、金型部品ではダイスのニガシ加工などでもこうした技術が使われることがあります。

ワイヤーを傾けることで加工基準を取りにくくなるため、プログラムを設計する際には普段より頭を使って行うことが必要で、ワイヤーを傾けて精密加工を行う場合にはかなり高い技術を求められます。

左:幅25×L35

右:幅12×L35

純チタン試作加工 ホイール(φ60×H30)

純チタンで製作した試作加工事例です。

ホイールを模して製作したサンプルとなりますが、外径を旋削加工で円筒を作ってからマシニングセンタを使用して刃物だけでここまで精細に仕上げることが可能です。チタンは軽量性をメリットとして肉が薄い加工品にも採用されますが、この様な薄肉加工も歪みを少なく加工。

純チタンは1種、2種、3種、4種と種類が分かれていますが、成分の純度によってわけられています。数字が若い方が純度が高く柔らかくなっていますが、純度が下がると硬くなっていくと言われています。

チタンは酸素と反応しやすく、表面は酸化チタンに覆われますがこれが耐食性が高い表面を形成していることもチタンの強みでもあります。様々な用途にご活用ください。

ガラス部品 ネジ/ローレット加工

ガラス材の加工事例のご紹介です。

こちらは通常の刃物では加工が難しいとされる石英ガラスを使用しています。石英ガラスは工業用部品としては欠けや割れが発生しやすいため負荷のかかる用途には向きませんが、様々な特性から得られる付加価値があります。

特に今回の品物では、先端のギザギザの形状(ローレット加工部)で温度変化による寸法の誤差を縮小したいとのご要望から石英ガラスで加工してみたものです。石英ガラスが持つ「熱膨張が小さい」という特性を活かしています。

熱膨張係数(10-6/K )

SUS304  17.3 
 石英ガラス 10.3

温度変化が大きい製造工程においてはポテンシャルのある材質です。硬くて脆いため加工には金属よりも時間・コストともに必要としますが、金属材料には無い特性を持つことから今後注目される材質になっていく可能性があります。

非磁性超硬をしようした吸着ノズル(最外径φ10×L10)です

0517287-001 吸着チャック

非磁性超硬を使用した吸着ノズルです。非磁性超硬には種類があります。より固いものを使用するとカケ(チッピング)が生じやすくなります。逆に硬度の低いものを使用すると衝撃には強くなる傾向にあります。本部品では硬度の低いものを使用しております。

先端部にはφ1.2 +0.05/0で深さ0.6の止まり穴がセンターにあります。それを囲うようにP.C.D.2.1±0.05にて幅0.3の長穴が4箇所空いている形状になります。この長穴は平行カット部7 0/-0.01に対して90°±60″の位相関係にあります。

前述の通り先端の4箇所の長穴が平行カットに対しての位相関係に公差が入っているため、加工を行う際には注意が必要です。平行カット部を仕上げた後に細穴放電加工にて4箇所の穴加工を行い、ワイヤー放電加工にて仕上げを行っています。

SKD11(焼入)+TiCNコーティングのシュート(最外径φ95)です

1037380-002 シュート

SKD11(焼入)へTiCN処理を行ったシュートになります。TiCN処理(炭窒化チタン)はTiN処理よりも硬度を上げた処理であり、Hv2500~3200程度の硬度を有しています。その他にもTiNにはない特徴があるのも利点です。また処理温度が500℃程度と高温であるため、SKD11を使用する場合は熱処理の際に焼き戻しを高温(530℃程度)で行う必要があります。万が一処理温度よりも低い温度で焼き戻しを行った場合、素材の硬度低下を招いてしまう恐れがあります。

本部品は丸・角複合形状をしており、最外径部はφ95で両方向から平行カットが入っています。もっとも厚みのある部分で9.5mmあります。溝部分には幅寸法に+0.02/0と深さ方向に±0.01の公差が入っています。また溝部の出入口には10°にて誘い込みがついています。

丸・角複合形状のため弊社では複合旋盤にてブランク加工を行った後、前述の通り高温戻しにて熱処理を行い、平面研削にて仕上げ加工を行っています。熱処理により溝部の変形が懸念されるため取り代を設けて仕上げ加工にて寸法を調整する必要があります。

アルミ製の吸着ブロック(八角形対辺62×L45)です

吸着ブロック

A7075を使用した吸着ブロックです。A7075は超々ジュラルミンと呼ばれ、アルミ合金のなかでは特に高い強度をもつ材料です。航空機の材料としても使用されることでも有名です。その反面複数の添加物を多く含んでいるため耐食性などは他のアルミ合金に比べると劣ります。そのため使用する環境に合わせた選定が必要になってきます。

八角形の角柱形状で対辺寸法が62、平行度0.05が指示されています。また全長方向L45には端面基準での直角度0.02が指示されております。同じく端面にP・C・D32±0.02にて精度穴φ3H7とφ5.6±0.05が配列されています。もっとも複雑な形状としては8角形状面に配列されている7×7(1面あたり)のφ2です。この穴は一般寸法ですが各穴をそれぞれの角度にて中心に向かって斜めに加工する必要があります。

本部品では旋盤加工とフライス加工のそれぞれの要素を含んだ加工内容となるため。旋盤加工にてブランクを製作し、マシニング加工にて仕上げを行う必要があります。ですが弊社では旋盤とマシニングの融合した複合旋盤加工機にて加工を行っております。そのため丸材を一度チャッキングすればそのまま取り外しをせずに仕上げ加工まで行うことができます。そのためより幾何公差などもより精度よく出すことが可能です。

SKH51(焼入)+DLCコーティングのカシメポンチ(最外径φ11)です

カシメポンチ

SKH51(焼入れ)製のカシメポンチです。SKH51はSKD11に比べ焼き戻し温度が540℃程度と高く、各種PVD処理のコーティングを実施しても変寸が起きにくいという特徴があります。

ブランク加工を自動旋盤で行った後に焼入れを行います。その後円筒研磨、スリット部をプロファイル加工を行います。加締め工程にて使用するポンチであるため先端部にはラップの指示が入っています。またラップ完了後にはDLCコーティングを行っております。表面をより綺麗に仕上げておくことで、DLCコーティングの密着性もよくなります。

本部品では機械加工後のラップが重要となります。面粗度を求められる一方でラップを行いすぎるとエッジ部がダレてしまい製品を加締めることができなくなってしまいます。弊社ではエッジ部を失わないようにしつつ、面粗度を出すようラップを行っています。

チタン製部品(最大外径φ50h7L110)です

J1025031-001 円錐トランデューサ チタン4種 旋盤 チタン加工 斧精密 その他業界

チタン合金は他の金属材料に比べ多くの優位点を持っており、SUSと同じように耐食性に優れます。特に海水に対しては完全耐食性を有しています。さらに高温状態での耐食性に優れています。一般的に金属は高温状態になってしまうと表面が酸化して錆びてしまうものですがチタンは非常に安定しています。また熱収縮をし難いため熱膨張を嫌う箇所への転用も可能です。

先端部に特殊形状の掘り込みがあります。一般的な旋盤加工では加工が出出来ません。

弊社では所有している複合旋盤加工機(マシニングセンタと旋盤加工機が一緒になったもの)を使用することで旋削加工をしながら先端の特殊形状の掘り込みも加工をすることができるため、1台の加工機で加工を完了することができます。

チタン製シャフト(最大外径φ4L68 同芯度0.01)

J1000225-001  JIG SHAFT  旋盤 プロファイル 高力チタン 電子部品

チタン合金は一般的な金属材料と比べると低比重でありながら高強度であることから軽量化を目的に使用されることが多いです。また非磁性材料であることから磁性材を嫌がるような場所にも使用することが可能です。

この部品は最大外径φ4の部分に寸法公差5μm、面粗度Ra0.2(FB指示あり)となっております。また回転体として使用するため同芯度0.01と幾何公差も要求されています。

チタン合金は難削材であるためバリが生じしやすい材料です。そのため加工する際には工具の摩耗や加工後の面粗度に気を使って加工する必要があります。弊社では複合自動盤での連続加工を可能としており、最大外径部のRa0.2の面粗度は切削加工後にラップを行うことで実現しております。

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