高精度高速微細加工による、超微細・精密切削加工 |碌々産業株式会社|形状精度、刃先剛性、フィン加工、小径穴明け

 

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高精度高速微細加工による、超微細・精密切削加工 機械技術2006年12月号 掲載

超微細・精密切削加工の最新情報

切削に於ける要求精度を最近μmと言う単位を簡単に加工品に要求される 様になってきました。この現象は流通している商品が小型化、高品位化、高機能化 とコストダウン、短納期、垂直立ち上げに向けての要素になっています。 金型に於ける上記手段として製品部の焼入れ後の直彫り(荒加工→熱処理→ 電極製作→EDM→ミガキ工程短縮)による効果が微細金型にまで浸透して来た。また放電加工機の電極も高精度微細銅電極からグラファイト電極への移行されバリの が無く加工効率の良く短納期、低コストに反映されて来ています。 車、家電、携帯、通信等のものづくりが海外展開されている中で今後国内に 残る物は個性化、多機能化、小型化、高品位化、大容量化等の商品つくりを 如何に早く、高品位に品質安定しローコストにて開発販売出来るかが生き 残って行くかの時代になっています。

求められる高精度高速微細加工機

こうした時代の流れの中でものづくりの現場でも最近の商品生産にいわれる 高品位・高精度・短納期・低コストが条件と成り加工技術として高精度・高速 微細がものづくりに最低必要条件となっています。 ただ単に微細加工ができたのでは無くより高精度により短時間により安定した 生産が望まれます。 「限り無く実加工精度向上への追求」する事がものづくりの生き残りを掛けた 高付加価値生産に繋がると思います。


高精度微細加工を実現するには?

微細加工を長時間・高精度維持するには微細加工機・ツール・CAD/CAM・環境の4位一体が必要条件です
1.ダイナミック刃先振れ精度、高速回転の熱対策、高精度高速追従・「微細加工機」
2.形状精度、振れバランス、耐摩耗性に優れた  ・・・・・・「微細加工ツール」
3.チップロード一定、微細トレランス、繊細なアプローチ・・・「CAD/CAM」
4.加工精度安定化させる作業環境(温度・湿度・振動) ・・・「環境」
この4つの大きな柱どれ1つ外しても高精度・微細加工は実現できません。 弊社はこの四位一体をお客様に提案し微細加工の導きを行っています。

微細加工機に求める物

微細加工を具現化する加工法は工具が小径になるほど刃先剛性が弱くなる為 主軸の高速回転時に於ける工具のダイナミック振れ(振動)が精度、寿命 生産性に大きく影響します。この条件を如何に押さえダイナミック振れを 最小限にするのが高精度高速微細加工機です。 機械に求める要素としてサブミクロン追従、高精度位置決め、滑らか摺動、 短距離の反復運動追従、高速回転での振れ発熱対応等が要求されφ0.1以下 の工具での数μm切り込みに確実に追従する機械が必要です。 これらを具現化した機械が高速微細加工機はNANO-21MEGA-S400 です。



高速微細加工にて高精度を実現した加工事例

加工事例 1は高精度微細高速加工機MEGA-S400にてRG機能(チョッピングを含む研削機能)にて予めワイヤーカットにて明けられた穴及び角穴に対しての軸付き砥石による研削仕上げを行ったデータです。ピッチは1μm以内、表面粗さRy0.5以下、真円度1μmに内面研削精度を完成しました。




加工事例 2は超高精度微細高速加工機NANO-21にて「微細ワールド」と 表記した切削に於ける微細を集約した加工例。 表記データの他に幅0.03×深さ0.02の溝加工、4-φ1の ボス上に各4本のφ0.1×高さ0.5のピン加工、幅0.05× 高さ2.0のフィン加工等が含まれています。



 加工事例 3はφ12の中に6箇所の微細形状他を掘り込みを行い放電面と 切削面を比較しました。微細金型が従来の放電加工から高精度、短納期、高品位にての直彫りに移っています。また小径CBNエンドミルの出現により高速で実回転の刃先振れの少ない機械が要求され高寿命、高精度に対応しています。



 加工事例 4は微細小径穴明け(φ0.02ドリル)の案内です。現状製作されているツイストドリル最少径の実加工例です。刃物の実回転振れは勿論、μmのステップに追従できる加工機にて行い高精度に加工できました。