製作背景
本事例では、鋳鉄製のフランジ形状部品を加工しました。
対象となるワークはφ460×300mmの大型部品で、規格品では対応しにくい寸法・形状でした。一般的な鋳鉄フランジは規格品として流通しているものも多くありますが、設備部品や機械部品では、使用条件に合わせた特注形状が必要になるケースがあります。
今回の製品では、鋳鉄の無垢材から深さ170mmの溝を掘り込む必要がありました。ある程度掘り込みのある形状であれば旋盤加工も検討できますが、無垢材から大きく荒取りしながら深い溝を形成する場合、旋盤だけでは加工の難易度が高くなります。
そのため、本事例ではマシニングセンターを使用し、段階的に切削しながら溝形状を加工しました。
製作物
| 製品名 | 鋳鉄フランジ形状部品 |
| 材質 | 鋳鉄 |
| サイズ | φ460×300mm |
| 加工機械 | マシニングセンター |
| 加工内容 | 無垢材から深さ170mmの溝加工、底部R15加工 |
設計の工夫
無垢材から深さ170mmまで溝を掘り込む加工
今回の加工で特にポイントとなったのは、無垢材から深さ170mmまで溝を掘り込む工程です。
無垢材からの加工では、まず大きな切削代を除去する必要があります。深い溝加工では、工具の届き方や剛性、切りくずの排出性を考慮しながら、加工範囲を分けて段階的に切削することが重要です。
本事例では、旋盤だけでは加工が難しい深い掘り込み形状に対して、マシニングセンターを使用し、荒取りから溝形状の形成まで段階的に加工を進めました。
底部R15を分割切削で加工
溝の底部にはR15の指示がありました。
底部のR形状は一度で仕上げるのではなく、R部を分割して切削し、指定形状に近づけながら加工しました。深い溝の底部にRを設ける場合、工具の届き方や加工姿勢を考慮する必要があります。
図面で求められる形状を確認したうえで、加工手順を調整しながら仕上げました。
縦置き加工による切りくず排出への対応
もう一つの課題は、切りくずの排出です。
横型の機械や横向きの加工であれば、切りくずが下方向へ落ちやすく、比較的排出しやすい場合があります。一方、今回はワークを縦置きで加工したため、溝の内部に切りくずが残りやすく、排出性が悪い状態でした。そのため、加工中に都度切りくずを排出しながら、溝加工を進めています。深い溝を加工する場合は、単に形状を削るだけでなく、加工中の切りくず処理まで考慮した段取りが必要になります。
規格品では対応しにくい鋳鉄フランジ加工にも対応
鋳鉄フランジは、配管用の規格品として流通しているものもありますが、実際の設備部品や機械部品では、規格品では対応できないサイズ・形状・加工内容が求められることがあります。
ピーエヌ機電では、旋盤加工機やマシニングセンターを活用し、特注フランジ加工や鋳鉄部品の加工に対応しています。
今回のように、旋盤だけでは加工が難しい深い掘り込み形状でも、マシニングセンターを使用することで、無垢材からの荒取り、深溝加工、底部R加工まで対応できる場合があります。
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規格品では対応しにくい鋳鉄フランジ形状部品や、大型ワークの深溝加工でお困りの際は、ピーエヌ機電までご相談ください。
図面や加工内容をもとに、材質・サイズ・形状に応じた加工方法をご提案いたします。