複合微細溝形状における加工方法提案

MONOTOOLBOX ではここ数回に渡り、極小径サイズでの仕上げ加工における加工方法を提案してまいりました（□１ｍｍポケット加工における仕上げ工具の寿命向上／微細ポケット形状における加工精度向上）。今回は高硬度材における複合微細溝形状への加工事例となっており、工具選定および加工工程・ツールパスの改善案をご紹介します。特に加工工程・ツールパスにおいては、細かな工夫を施しておりますので是非ご注目ください。

複合微細溝形状の詳細

凹R0.55に２種類の溝が複数存在する下図のような加工形状において、どのような加工方法・加工工程を用いますか？

被削材：K340　60HRC　（BÖHLER 社製）

ワークサイズ：15ｍｍ×15ｍｍ×5ｍｍ

溝形状

溝形状Ａ	溝長	深さ
	8 mm	0.528 mm
	使用可能な工具サイズ	Ｒ０．５以下
溝形状Ｂ	隅Ｒ	深さ
	R0.1	0.813 mm
	使用可能な工具サイズ	Ｒ０．1以下
溝形状Ｃ	隅Ｒ	深さ
	R0.1	0.555 mm
	使用可能な工具サイズ	Ｒ０．1以下

加工パターン①

溝 形 状 Ａ	無限コーティングプレミアム ＭＲＢＨ２３０ Ｒ０.３×１
	工具軌跡：等高線

溝 形 状 Ｂ ＆ Ｃ	無限コーティングプレミアム ＭＲＢＨ２３０ Ｒ０.１×０.７５
	工具軌跡：等高線

加工パターン②

溝 形 状 Ｂ ＆ Ｃ	無限コーティングプレミアム ＭＲＢＨ２３０ Ｒ０.１×０.７５
	工具軌跡：溝加工

溝 形 状 Ａ	無限コーティングプレミアム ＭＲＢＨ２３０ Ｒ０.３×１
	工具軌跡：等高線

加工パターン③

溝 形 状 Ｂ ＆ Ｃ	ｃＢＮ工具 ＳＳＢＬ２００ Ｒ０.１×０.６
	工具軌跡：溝加工

加 工 形 状 Ａ	無限コーティングプレミアム ＭＲＢＨ２３０ Ｒ０.３×１
	工具軌跡：等高線

ＳＳＢＬ２２０ Ｒ０.１×０.６
すくい面	外周部	Ｒ先端部
写真　溝形状Ｂ＆Ｃ　荒取り加工および中仕上げ加工後の工具摩耗状態

※1 溝B＆Cで溝加工を行った工具で中仕上げ加工（スパイラル）も行っております。
※2 深さ０．６ｍｍ〜０．８０８ｍｍの間の加工となります。

加工後のワーク状態

まとめ

加工条件・工程におけるポイント

●　加工パターン①において、溝Aから加工を行い次に溝B＆Cを行った場合、溝加工と側面加工が混在したことにより初期段階で工具折損となった。よって、加工工程のスタートは溝B&Cより開始し、その際等高線荒取り加工ではなく、溝加工で行いました。さらには深さ０．０５ｍｍまでは溝の曲がりを抑制する為、切り込み量を少なくして加工を行っております。

ツールパス		深さ０．０５ｍｍまで　ap=0.001mm

●　溝B&Cの溝加工では、深さ０．６ｍｍ加工後すぐには中仕上げ加工は行わず、溝Aの溝加工→等高線荒取り加工を経てから加工を行っております。その理由として、溝Aの加工の際、溝B&Cの上部にはバリが発生すると考えられ、仕上げ加工のみでは取り切れないと判断した為、この様な加工工程を設定しました。結果、溝部分の拡大写真において、バリの発生はほとんど見られておりません。