ニュースレターを発行 2025年1月

精密工具メーカーは、小ロット生産、急速に変化する工具形状、厳しい研削公差など、増大する課題に直面しています。これらの要求は、エネルギーコストの上昇と熟練労働者の世界的な不足によってさらに深刻化しています。ANCAでは、このような課題に対処するため、EDMドレッシング（研削砥石のドレッシングとプロファイル加工のためのワイヤー放電加工）を採用しています。この革新的なアプローチは、特にフルート研削、円筒研削、プロファイル研削のアプリケーションにおいて、加工準備を簡素化し、生産性を高め、品質を向上させます。

砥石とドレッシング方法 - 効率的な研削のための重要なパラメータ

研削砥石の選択は、切削性能、寸法安定性、加工物の表面品質の組み合わせに基づいて行われます。メタルボンド砥石は、最大限の材料除去を目的とした深研削に最適です。プロファイル用14E1ポインテッド砥石にも通常同じボンドが選択され、ポイント半径がその形状を長期間維持するため、材料除去が長持ちします。合成樹脂を混合したメタルハイブリッドボンドは、仕上げ加工時の表面形成に最適です。

両方の砥石の利点の一つは、EDMドレッシング工程を使用して、ワイヤー放電ドレッシングとプロファイル加工ができることです。ワイヤー放電ドレッシングは、切削材料（砥粒）、ダイヤモンドまたはCBNを破壊しませんが、砥粒を結合する結合材を焼き切ります。プラスの副次的効果は、除去される結合の量をEDMプロセスパラメータで定義できることです。フルトヴァンゲン大学先端製造研究所（KSF）のテストによると、砥粒の突出量は50％が砥石の切削性能と安定したEDM加工に有利であることがわかっています。つまり、砥粒がボンドから50％突出していても、ボンド力は研削加工中の負荷を打ち消すのに十分であり、その一方で、いわゆるポケットが砥粒の間に形成され、これがクーラントノズルからクーラント潤滑剤（KSS）を”連れて”切断点まで運びます。

サンディング作業中、サンディングディスクは主に2種類の応力を受けます。砥粒は機械的応力を受けるため摩耗します。さらに、以前は侵食されていた「ポケット」が研削屑で詰まるため、切削効果が低下し、研削加工中の摩擦が大きくなります。  砥石の抵抗が大きくなると、スピンドルの出力が増加す、研削加工が不安定になり、表面にビビリが発生します。

ANCAのEDMドレス - 品質、研削時間、工具寿命における利点

EDMドレス技術による研削砥石の調整は、ANCAでは主にフルート研削、円筒研削、パートロール研削の3つの研削用途で使用されています。

超硬ソリッドホブ砥石のフルート研削と予備研削には、数ミリの深い研削が必要で、EDMドレスが研削スピンドルの負荷と砥石のコーナー半径の寸法安定性に及ぼす影響を分析しました。フルート研削ではコーナー半径、ポイントプロファイル（14E1）によるプロファイル研削では、センター半径を指します。ピンチ/ピール法による円筒研削では、粗研削用砥石のコーナー半径にストレスがかかり、仕上げ砥石が無秩序に多くの材料を除去する必要がないように、可能な限り高い寸法安定性が求められます。  パートピール研削では、歯切り用のシェーピング砥石やホブホイの厳しい公差のために、プロファイリング後のプロファイル精度が極めて重要です。AAまたはAAA（AAの80%）の品質を達成するためには、研削砥石のプロファイルを公差+-0.003 mmでプロファイルする必要がある場合があります。

フルート研削には、メタルボンド付き1A1砥石が使用され、工作物は超硬ブランクで、そこに4本の溝が研削されます。これは、研削時間の大半を占める典型的な作業工程です。10個のブランクをEDMドレッシングで研削し、さらに10個のブランクをSiCディスクを用いた従来のドレッシングで研削しました。研削は自動送り制御で行い、最大送り速度は180mm/min、最大許容スピンドル荷重は13%です。スピンドル荷重を維持しながら必要な研削時間を分析を行いました。  

従来のドレッシングされた砥石では、最初の接触ですでにスピンドル負荷が設定限界を超え、送り速度が低下します。EDMドレス砥石は、ゆっくりと増加し、大きな負荷ピークなしに設定限界に達し、EDMドレス砥石は、従来のドレス砥石よりも4つの溝の研削時間が短くなります。

10個のワークピースを加工した後、従来のドレッシングを施したディスクによるサンディング時間は、すでに25％増加しています。  
 

ブランクの円筒研削

ANCA CPX機での円筒研削は、主軸のパワーと機械の剛性を材料除去に集中させることができるイージーカッティング砥石の恩恵を受けています。標準的な砥石では、ピンチ/ピール研削工程でD91とD15を組み合わせたテストにおいて、研削時間の点で材料除去の限界に達しました。EDMドレス砥石を使用した場合、超硬ブランクØ16mmを数ステップまで研削したテストに示されているように、材料除去量は(mm³/s)単位で増加させることができます。

研削ディスクの研削長さは1ワークあたり150mm（70+50+30mm）で、10ワークを研削し、除去量は10mm³/sに設定され、これは生産時の安定した経験値になります。EDMドレス加工により、非常に硬いメタルボンドのコーナーRはR0.15mm、ワイパーフラットは0.36mmにプロファイルすることができ、1500mmの研削長さの後、砥石の直径は0.023mm減少しました。半径は0.22mmに増加し、メタルボンド砥石D91（Vc 80m/s）とレジンボンド砥石D15（Vc 55m/s）の組み合わせで、大きな利点が実証されました。これは、研削砥石が定義されたコーナー半径の形状をより長く維持することを意味し、仕上げ砥石が常に良好な表面仕上げでより長く一定の材料除去を保証できることを意味します。

プロファイル・ディスク - スカイビング・ディスク

EDMドレス加工は、研削砥石のプロファイル加工において最大の利点を提供します。ここでは、硬いメタリックまたはハイブリッドボンドが、オペレーターから独立して、+-0.004 mm以下の公差で切断されます。

ANCAは、標準的な砥石パッケージに加えて、三菱ワイヤー放電加工機MP1200を使用して、ホブ盤用砥石のソリッドプロファイルまたはセンタープロファイルを作成することもあります。どのモジュールを研削するかによって、新しいプロファイルを既存の研削砥石にはめ込み、セットアップと放電加工を行います。一方では、このプロセスは、EDMドレス後の砥石が非常に加工しやすいという事実に基づいており、したがって、歯とモジュールの数が多い場合に発生する可能性のある大量の材料を一貫して除去するのに理想的です。一方、スカイビング砥石の厳しい公差に対して、EDMドレスで+-0.003mm以下のプロファイル公差を維持することができます。      

ANCAでは、EDMドレッシングは、多様な研削アプリケーションにおいて、生産性、精度、工具寿命を向上させる革新的な技術であることが証明されています。このプロセスを統合することにより、メーカーは業界の課題を克服し、コストを削減し、安定した高品質の結果を得ることができます。

フルート研削、円筒研削、スカイビングアプリケーションを最適化する場合でも、EDMドレッシングは最新の工具製造に最先端のソリューションを提供します。より詳細な情報とオーダーメイドのソリューションについては、お近くのANCA支店までお問い合わせください。

 
 

13 1月 2025