ハードターニングにソリッドCBNインサートを使用する理由

"高耐摩耗性、良好な熱安定性、優れた加工面品位を備えたハードターニング用ソリッドCBNチップ。焼入れ鋼、鋳鉄、高温合金などの材料を加工する場合、ソリッドCBNチップを使用することで、工具寿命を延ばしながら、加工効率と精度を向上させることができる。この記事では、ハードターニングにおけるソリッドCBNチップの使用について読者の理解を深めるために、ソリッドCBNチップの利点、適用シナリオ、選択方法を紹介する。"

硬い素材に適した切削工具を使用することの重要性

硬質材料に適した切削工具を使用することは、加工品質と加工効率に不可欠です。焼入れ鋼、鋳鉄、高温合金などの硬質材料は、多くの場合、非常に硬く、耐摩耗性が高いため、加工が困難です。不適切な切削工具を使用すると、加工品質の低下、切削抵抗の増大、切削工具寿命の短縮につながります。逆に、ソリッドCBNチップのような硬質材料加工用に特別に設計された切削工具を使用すれば、切削工具の寿命を延ばしながら、加工効率と精度を大幅に向上させることができる。

以下に、さまざまな硬い素材に対応するために利用可能な、さまざまな種類の工具の長所と短所を簡単に列挙する。

注： 表中のメリット・デメリットはあくまで参考値です。実際の用途では、加工条件、切削パラメータ、ワーク形状など複数の要素を総合的に考慮する必要がある。

ソリッドCBNチップとは何ですか？

CBNとは「立方晶窒化ホウ素」の略称で、ダイヤモンドに次ぐ超硬度材料です。CBNは高硬度、高熱安定性、高化学安定性、高熱伝導性などの優れた特性を持ち、自動車、航空、航空宇宙、金型などの切削加工分野で広く使用されている。

ソリッドCBNチップの利点

1.高硬度CBNはダイヤモンドの90%より硬く、他の工具材料の5倍以上です。

2.高い熱安定性 CBNは高温環境下でも安定しており、軟化したり変形したりしません。

3.高い化学的安定性 CBNは優れた耐食性と耐薬品性を有する。

4.高い熱伝導率 CBNは鋼の4倍以上の熱伝導率を持ち、加工中に発生する熱を効果的に排除することができる。

ソリッドCBNチップの用途

1.自動車エンジンブロック、シリンダーヘッド、クランクシャフトなどの機械加工用。

2.航空宇宙産業では、エンジンブレードやタービンブレードなどの加工に使用されている。

3.プラスチック金型、ダイカスト金型などを加工する金型産業。

4.様々な金属材料を効率的に加工するための機械加工。

CBNカッティングの種類：

CBN工具には、主にシングルエッジとマルチエッジの2種類の切削タイプがあります。

1.片刃CBN工具は、合金鋼、ステンレス鋼、高速度鋼などの硬質材料の加工に適している。

2.マルチエッジCBN工具は、鋳鉄、銅、アルミニウムなどの大量のワークの加工に適している。マルチエッジCBN工具は加工効率は高いが、切削品質は比較的悪い。

主な高硬度とは ソリッドCBNチップが加工に適している材料は？

• 焼入れ鋼：高速度鋼、ダイス鋼、工具鋼など。
• 鋳鉄：ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、白鋳鉄など。
• 高温合金：チタン合金、ニッケル基合金、クロムモリブデン合金など。
• 硬質合金：タングステン・コバルト合金、タングステン・モリブデン・コバルト合金など。
• セラミック材料：アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアなど。

ソリッドCBNインサートは、非常に高い硬度と耐摩耗性を持ち、高温・高圧の加工環境でも良好な安定性と寿命を維持できるため、これらの材料の加工で優れた性能を発揮することができる。しかし、ソリッドCBNチップの価格が高いため、一般的には要求の厳しい加工タスクにのみ使用されている。

ソリッドCBNチップが一般的に使用されている産業の例：

製造業： ソリッドCBNチップは、自動車部品加工、エンジン部品加工、航空エンジン部品加工、精密金型加工などの精密加工や金型加工などの製造業で広く使用されています。

航空宇宙産業： ソリッドCBNチップは、主に高温合金、チタン合金、その他の材料でできた部品を加工するために、航空宇宙産業でも広く使用されている。

エレクトロニクス産業： 固体CBNチップは、半導体材料や光学ガラスなどの精密材料の加工、例えばLEDチップや光学レンズなどの加工にも使用できる。

エネルギー産業： ソリッドCBNチップは、主に石油採掘装置や掘削工具などの部品を加工するエネルギー産業でも使用されている。

ソリッドCBNチップを維持するためのいくつかのポイント：。

a.切削パラメータの設定：ソリッドCBNチップの切削パラメータは、最良の切削結果と寿命を確保するために、加工する材料の硬度、形状、サイズに応じて設定する必要がある。一般的に、CBNチップの切削速度は200～500m/min、送り速度は0.05～0.2mm/rが望ましい。

b.クーラントの選択と使用：ソリッドCBNチップの加工では、切削温度と摩擦を低減し、熱損傷と工具摩耗を軽減するために、適切なクーラントを使用する必要がある。一般的に、潤滑剤と防錆剤を含む水溶性切削油か、油性切削油のいずれかを使用することができる。

c.工具の取り付けと調整：ソリッドCBNチップの取り付けは、チップの正しい切削角度と切削方向を確保するために、工具の方向と位置に注意を払う必要がある。工具の安定性と切削精度を確保するために、工具のクランプ力と工具の高さも調整する必要がある。

d. 工具の手入れとメンテナンスソリッドCBNチップを使用する際には、定期的に工具を点検・清掃し、工具表面に傷がないことを確認する必要がある。さらに、工具を長持ちさせるために、工具の衝突や過度の摩耗を避けるように注意する必要がある。

e. 適切な保管と保護ソリッドCBNチップは、工具表面の腐食や汚染を避けるため、乾燥した清潔でほこりのない環境で保管する必要がある。また、損傷や変形を避けるため、湿気や衝撃から工具を保護することにも注意する必要がある。

ここでは、よくある問題をいくつか紹介しよう。