ボーリング加工とは何ですか？どのように機能しますか？

機械加工は、機械工学と製造業において非常に重要なプロセスです。このプロセスによって、製品を思い通りに形を変えることができます。機械加工には、研削、穴あけ、フライス加工、旋削、そしてボーリング加工など、様々な種類があります。中でもボーリング加工は、優れた仕上がりと優れた品質を実現し、高い一貫性を保つことができるため、非常に重要な役割を果たします。ボーリング加工は派手なプロセスではありませんが、特に多数の穴が開けられるプロジェクトでは、確かにその用途があります。

ボーリング加工とはどういう意味ですか?

機械加工において、ボーリングとは、現在のワークピースにある既存の穴を細分化または拡大することを意味します。状況に応じて、単刃の切削工具を使用することもあれば、複数の工具を同時に使用することもあります。これらの工具は、穴の内面から材料を除去するのに役立ちます。これにより、アライメント、真円度、表面仕上げ、そして全体の直径の精度を向上させることができます。

ボーリング加工と穴あけ加工は似ているように聞こえるので、比較されるかもしれません。しかし、それは全く違います。穴あけ加工は、まだ存在しない穴を開ける作業です。ボーリング加工の役割は、その穴を加工し、思い通りにカスタマイズすることです。ボーリング加工を行う前に、まず穴あけ加工を行う必要があるので、この点に注意してください。

ボーリング加工には確かに役割があります。穴の修正と仕上げを行い、仕様を満たしていることを確認するためです。しかし、ボーリング加工では、発生する可能性のある様々な欠陥も修正できます。これには、直径の不均一性や位置ずれなど、穴あけ加工中に時々発生するものが含まれます。通常、完璧な穴あけ加工は不可能であるため、ボーリング加工は、望ましい結果をより早く得るのに役立ちます。

ボーリング加工の目的は何ですか?

ボーリングは非常に便利で、様々な用途に使用できます。想定しているユースケースによって異なりますが、以下でわかるように、様々な状況で非常に効果的です。

· ボーリング加工では、穴を適切な寸法に微調整できるため、非常に高い精度が得られます。前述のように、微調整には時間と労力がかかるため、これを導入することで予想以上に大きな効果が得られます。

· さらに、ボーリングは表面の質感を向上させるのに役立ち、言うまでもなく全体的な粗さを低下させることもできるので、この点に留意する必要があります。

· さらに、ボーリング加工では、鋳造や穴あけでは実現が難しい厳しい公差を実現できます。

· また、穴がベアリング、ブッシング、またはその他のコンポーネントに問題なくしっかりとフィットすることを確認するのにも役立ちます。

· 穴の位置がずれている場合は、位置合わせをするのに役立ちます。穴あけ加工では、中心からずれたり、角度が間違っていたりすることがあるからです。しかし、ボーリング加工なら、こうした位置合わせをやり直すことができ、予想以上に効果があります。

ボーリング加工プロセスはどのように機能しますか?

簡単に言うと、既存の穴の内面にある材料を削り取る機械です。そのために、この機械は切削工具を使用します。セットアップでは、切削工具を回転させるか、ワークピースが回転するため切削工具は固定されたままになります。これは、工具が移動するボーリングミルでボーリング加工を行うか、ボーリングバーが回転する旋盤で行うかによって異なります。

ここで留意すべき重要なキーとなる要素は次のとおりです。

· ボーリングバーは硬くて長いアームで、切削工具を保持して穴の中に挿入する役割を担っています。

· 切削工具は状況に応じてセラミック、HSS、または超硬合金で作られています。

· チャックまたはスピンドルは、ツール/ワークピースを保持し、それに応じて回転させるためにあります。

· 最後に、送り機構があります。ここでの役割は、ワークピース／ツールを目的のパスに沿って移動させることです。これは事前にプログラムすることも、手動で行うこともできます。いずれにせよ、送り機構は不可欠です。

ボーリングにはどんな種類がありますか?

ボーリング加工には様々な種類があることに気づかれるでしょう。用途だけでなく、全体的な方向性によっても異なります。言うまでもなく、それぞれに用途があり、特定のソリューションを選択する前にそれを理解しておくことが重要です。

バックボーリング

バックボーリング加工では、ワークの裏側にある穴を拡大します。この加工では、特殊な工具を使用し、その部分から引き込まれた部分のみを切断・拡張します。バックボーリングは、パイプフランジやバルブシートなどの加工によく使用されます。

ラインボーリング

複数の穴を直線上に加工する必要がある場合、ラインボーリングは最適な選択肢です。ラインボーリングは、エンジンブロックなど、穴の位置合わせが必要な機械に特に使用されます。エンジンブロック以外にも、クランクシャフトトンネルや油圧シリンダーなど、様々な用途に使用されています。

垂直掘削

垂直ボーリングは、垂直チューニングとも呼ばれます。垂直方向に配置されたスピンドルを備え、ワークピース自体は回転テーブル上に保持されます。一般的に、フライホイール、大型バルブ、構造部品、車輪、大型ギアには垂直ボーリングが必要です。ほぼすべての重量部品は垂直ボーリングの恩恵を受けることができ、検討する価値があります。

水平掘削

違いは、スピンドルが水平に設置されていることです。そのため、通常は回転させるのが非常に難しい大型のワークピースに使用すると効果的です。さらに、 水平掘削 タービンケーシング、機械ベース、大型エンジンブロックなど、さまざまな用途に使用できます。

さまざまな種類のボーリングマシン

どのような種類の掘削作業を行うかに関わらず、ここでは様々な種類の機械を使用できます。それぞれに異なる要件があり、それを考慮する必要があります。

· 旋盤は中型および小型の円筒形のアイテムに最適で、ボーリングバーがあればボーリング加工も可能です。

· ジグボーリングマシンは非常に精密で、非常に高い公差の穴あけに使用されます。特に金型製作や工具製作に使用されます。

· CNCボーリングマシンは、ボーリング工程の自動化を目的として設計されています。つまり、非常に複雑なボーリング加工でも、繰り返し精度の高いソリューションを実現できるということです。しかも、繰り返し加工が可能な点が、さらに大きなメリットです。

· ボーリングミルには垂直型と水平型があり、非常に高い精度を実現し、産業用途にも使用できます。

リーマ加工、ボーリング加工、ドリリング加工の違い

ドリリング、リーマ、ボーリングは、工程としては非常に似ているように見えるかもしれません。しかし、実際には多くの違いがあり、その主な違いを以下に示します。

明らかに、ここではすべてのプロセスにそれぞれ目的があります。ドリリングは穴を開けるのに役立ち、ボーリングはその穴を広げるのに役立ち、リーミングは最後の仕上げに役立ちます。これは常に、行いたい作業の種類によって異なりますが、ROIは非常に高く、並外れた利益をもたらす可能性があります。

ボーリング加工の利点と限界

利点

ボーリング加工は、様々な用途に活用できます。特に優れた点は、プロジェクトの完成度を高め、最後の仕上げにも使えることです。さらに、以下のようなメリットもあります。

· 優れた精度を実現し、優れた再現性と厳しい許容誤差を実現し、非常に優れた性能を発揮します。

· さらに、汎用性が高く、さまざまな穴サイズや複数の種類の材料に対してもボーリング加工を実行できます。

· 鋳造や掘削により穴が変形したり位置がずれたりした場合は、ボーリングで解決できます。

· 様々な穴のサイズに合わせて調整可能なツールも付属しています。そして何より嬉しいのは、ほとんど変更を加えることなく調整できることです。これは非常に助かります。

· 材料の穴を拡大するのに役立つ他の方法と比較すると、表面仕上げが優れています。

制限事項

· ボーリング加工の仕組み上、工具がたわむことがあります。非常に長いボーリングバーは曲がる可能性があるため、精度が低下する可能性があります。

· また、既存の穴に限定されます。ボーリング加工では新しい穴は作られず、既存の穴に穴を開けるだけです。

· ボーリング加工用の機械や工具は高価になる場合があります。

· 切断工程中に振動が発生すると、仕上がりが台無しになる可能性があります。

ボーリング加工の最も一般的な用途は何ですか?

ボーリング加工の優れた点は、多様な用途に非常に有効に活用できることです。例えば、自動車業界ではトランスミッション部品、クランクシャフトハウジング、エンジンブロックシリンダーなどに使用できます。航空宇宙業界では、航空機のフレーム、着陸装置部品、タービンブレード、さらにはジェットエンジンハウジングなどにも使用できます。

石油・ガス業界では、バルブボディ、ポンプケーシング、パイプラインフランジなどのボーリング加工に使用されています。また、油圧システム、機械ベース、プレスフレームなどの製造設備にも最適です。さらに、構造補強材、ギアボックス、アクスルハウジングなどにも使用できるため、建設機械や重機にも最適です。

ボーリング加工において考慮すべき重要な点は、この工程が常に改良され続けているという事実です。CNC自動化は、再現性を向上させ、ボーリングサイクルを効率化できるという大きなメリットをもたらします。さらに、調整やリアルタイムフィードバックなどを支援するデジタルツールも活用できます。さらに、複合ツールやスマートツールも、ボーリング加工において期待される大きなトレンドです。

ボーリング加工時に必要なパラメータ

作業は常に可能な限り正確に行いたいものです。だからこそ、ボーリング作業全体に影響を与える特定のパラメータがあることに気付くでしょう。そのパラメータには以下が含まれます。

· 切削速度とは、工具の刃先がワークピースの表面に対して移動する速度です。単位はフィート/分またはメートル/分です。

· クーラントの使用は非常に重要です。クーラントを使用することで摩耗を最小限に抑えることができます。特に深い穴の場合は重要です。より大きな穴を加工する必要がある場合は、適切な量のクーラントを用意する必要があります。

· 工具の形状も重要です。この場合、表面仕上げだけでなく、切削片の除去にも影響を与えるため、この点を考慮することが非常に重要です。

· 切削深さは、材料の厚さ、つまり1回のパスで除去される材料の厚さに焦点を当てています。必要に応じて複数回のパスを行うこともできますが、この指標は1回のパスで除去される材料の厚さに焦点を当てています。

· 送り速度は、工具が 1 回転ごとに進む距離を示します。

· スピンドル速度は、スピンドルの回転速度であり、1 分あたりの回転数で測定されます。

· 工具材質とコーティングも、ここで考慮すべき重要なパラメータです。工具材質には、PCD、CNB、超硬合金、HSSなどがあります。コーティングに関しては、TiAlNや錫などが一般的です。

· ボアの直径と長さは重要です。ボアが狭い場合や深い場合があり、その場合には送り速度を遅くしたり、特殊な工具も必要になるからです。

· 最後に、機械の剛性は重要なパラメータです。たわみや振動は表面仕上げや全体的な公差に容易に影響を与えるため、これは重要です。

結論

ボーリング加工は非常に強力で効果的であり、穴の適切な仕上げを容易にできることは明らかです。特に穴あけ加工が期待通りに進まなかった際に、様々な加工プロジェクトでボーリング加工を活用することが非常に重要です。ボーリング加工は、懸念事項を解消し、プロセスを改善し、お客様の要件に合わせて調整するのに役立つツールの一つです。穴の適切な仕上げを行いたい場合、また穴あけ加工中に発生したミスを修正したい場合は、ボーリング加工のご利用をお勧めします。