歯車用のアルミ青銅の旋削とスリット加工について

質問

まず、アルミ青銅についてですが、歯車用のアルミ青銅の場合市販のスローアウェイチップでの旋削は可能なのでしょうか？　当社の古い職人さんは手研ぎのバイトでないと無理だろうというのですが・・・
さらに、その製品には内径に４箇所のスリット加工をするのですが、当社には設備がないので外注に依頼しようと思っていますが、４箇所のスリット加工をするにはブローチ盤がないと無理といわれました。しかし、ロット２００ヶ程度のものならブローチのカッターを買ってやったところで採算があわないらしいのですが・・・なにぶんスリット加工については素人ですのでよくわかりません。知り合いに聞いたら、ブローチ盤の世界は狭いのでカッター自体手に入らないと言われました。何かいい方法ありましたらご指導お願いいたします。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

アルミ青銅は抗張力が高く、仕上げのつもりで微少切込みをするとビビリが出てかえって仕上げ面が悪くなることがあります。

そのあたりで、切れ味の良い「手研ぎバイトでないと」というベテランの方の話になったのではないかと思いますが、市販のスローアウェイチップでも、コーティングなしホーニングなしで切れ刃を立たせたものなら対応可能でしょう。

チップの選択に当たっては、非鉄金属ということですくい角の大きいものを選びがちですが、むしろ小さめにしたほうが結果は良いようです。

難削材加工では、ステンレスなどもそうですが、チマチマ削っていると刃先がヘタルばかりです。

中仕上げまではいささか度胸はいりますが｢深く切り込み｣「大きく送る｣をモットーにして、仕上げでは切れ味重視のシャープで滑らかな切れ刃の刃具を使うことが、難削材加工のセオリーと思っております。

また、内径のスリット加工については、ブローチが工具費の点でダメとなると、ナカヨシ 様のお答えにあるスロッター加工のほかに、放電加工あるいは放電ワイヤカット加工が考えられます。

製品の内径が小さく、丈が高くなるにしたがって、スロッター加工では細い刃物を長く延ばさなければなりません。材料の切削性の悪さを考えると、工賃は高くとも放電加工や放電ワイヤカット加工という選択も見込んでおいたほうがよいのではないでしょうか

｢深く切り込み｣「大きく送る｣のは、バイトとワークの接触時間そのものを短くしてバイトを長持ちさせることがネライです。

りん青銅やアルミ青銅では刃物の食いつきが悪く、刃物が上滑りするような感じになって、切り込みも送りも大きくできないことが多いのですが、だからといって小さすぎる切り込みや送りでは加工硬化の悪影響が出たり、そもそも加工効率の点で劣ります。

すくい角については、非鉄金属の仕上げ切削というと条件反射的にすくい角が30°近い鋭利なバイトを選びがちですが、すくい角が大きい＝切れ味が良い＝刃持ちが悪い、ですから、アルミ青銅切削では、絶対的にすくい角が小さいほうが良いということではなく、切れ味と刃持ちと仕上がりの三すくみのような間で妥協すると、8～20°位のほうがマシだった、という経験の話ですから、いろいろ工夫してみてください。

チップ材種については、鋳物用というとJISのＫ種、ステンレス用というとＭ種あたりになるでしょうが、Ｋ種は比較的安い割には損傷（逃げ面磨耗やチッピング)に強く鋭い刃先を保てるようですので、すくい角など刃具形状が合うものがあれば、そのへんから試してみるのがよいかと思います。

Ｍ種は万能品種ではありますが、高速切削性はＰ種に劣り、耐損傷性はＫ種に劣ります。これを逆に考えて耐熱性も刃先の強度も両方欲しいような場合はこの材種ですね。

面粗さなど仕上がりのよさを満足しようとすると鋭い刃先が欲しいのですが、そうすると刃物の持ちが悪くなります。

その兼ね合いでいよいよどうにもならないときは、最後の手段として思い切って刃物を惜しみなく使うことを考えざるを得ません。刃物をどんどん取り替えるのが苦にならないようにするには、手研ぎバイトよりもスローアウェイチップが有利です。

せいぜい数個台の試作レベルなら、手研ぎバイト使って、剣の達人が名刀を持って決闘に臨むようなやり方で良いでしょうが、数百個をそれで加工しようとしても、衆寡敵せず、負け戦は目に見えていますから、物量戦のできるスロ－アウェイチップ化は正しい選択でしょう。

削りにくい慣れない材料相手では、はじめのうちは仕上がりが悪く刃具も数個しかもたなかったものが、いろいろやっているうちに何とか数十、平気で数百（はオーバーか？）加工できるようになるというのは、むしろ普通のことです。

やっと調子が出てきたころにはその仕事が終わりになる、というのがシャクの種ですが・・・御健闘を祈ります。

お礼

すくい面を大きいものにして、切りくずを伸ばして削るのがセオリーと言われてましたが、「深く切り込み、大きく送る！」ですか。
全く想像していませんでした！早速、試してみます！
すくい角の小さいものというと、鋳物などのチップを想像してしまいますが、ステンレス用のチップで削ったほうがいいのでしょうか？
仕上げが、内径Φ１００Ｈ７の面粗度Ｒａ１．６以下なのです。
とにかく、大変参考になるアドバイスありがとうございました。
何分、若輩者ですのでこれからもアドバイス等よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#230359

こんにちは。

スリットの形状が不明なので何とも言えませんが、スロッターでは出来ないでしょうか。
形削り盤でも工夫すれば出来ないことはないですが、この形削り盤を縦にしたような構造の機械がスロッターです。
穴へのキー溝や歯車、スプライン等を加工する時に使われます。
製品を取り付けるチャックに割り出し機能のついているものを使えば（新しいブローチ盤であれば殆どついているはず）、内径に４箇所のスリットがあっても加工出来るかと。
なおブローチ盤のブローチメーカーの殆どが特別形状の刃具に対応してくれると思います。
納期は２，３ヶ月以上、値段は１０万円／本以上となりますが。

参考ＵＲＬはスロッターの参考です。この機械は大型です。

参考URL：

http://www17.ocn.ne.jp/~asaden/MYC-70G.htm

お礼

アドバイス、ありがとうございます。
参考にさせていただきます。早速、スロッターでできないか、検討してみます。