内径キー溝の加工方法：ブローチングユニットと六つの選択肢
- 15 時間前
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内径キー溝、内歯、外歯——これらの加工はいつも同じところで止まります。旋盤やマシニングセンタで削り終わった部品を、わざわざ外してスロッタや ワイヤ放電に回さなければならない。脱着すれば同心度はやり直しになり、納期も延びます。
この種の歯形加工には六〜七通りのやり方があり、違いは大きいです。まず整理してから、機械上で完結させるかどうかを決めましょう。
内径キー溝が厄介な理由
外径の溝は簡単です。エンドミルを当てればいい。内径は違います。工具を穴の中まで伸ばす必要があり、力をかけられる方向はひとつだけ、しかも切りくずが出ていきません。
さらに厄介なのが止まり穴です。従来のブローチは穴の一方から反対側へ引き抜く工具なので、止まり穴では抜けようがありません。
六つの代表的な方法
専用ブローチ盤——小さい刃から大きい刃へ順に切削します。精度と面粗度が最も良く、量産では単価が最安。ただし機械もブローチも高く、止まり穴は不可、二度目の段取りが必要
静的インサートブローチバー——バーを旋盤のタレットに取り付け、Z 軸で往復させて少しずつ切ります。コストは最も低く止まり穴も可能ですが、遅い
駆動式ブローチングユニット——ユニット自体が回転を往復ストロークに変換します。静的バーより格段に速く、止まり穴も可能で、部品を外す必要がありません
スロッタ／キーシータ——設備が安く大物や深い溝に対応できますが、精度と面粗度は劣り、遅く、作業者の腕に依存します
アングルヘッド加工——アングルヘッドでエンドミルを 90 度振って穴の中を削ります。幅と深さは調整できますが、穴径に制限され、速度も遅い
ワイヤ放電——精度が最も高く、焼入れ材も加工でき、切削力がかかりません。ただし遅く、ランニングコストが高く、材料は導電性が必要
駆動式ブローチングユニットの仕組み
ユニットは旋盤のタレット、またはマシニングセンタの主軸に取り付けます。内部機構が回転運動を直線の往復ストロークに変換し、成形工具が穴の中を一打ずつ切っていきます。
決定的な違いはここです。静的バーは機械の軸を往復させるため、一打ごとに指令が要ります。駆動式はユニット自身がストロークするので、機械は送るだけ。同じキー溝で、速度差は数倍になります。
そして部品が機械から離れないため、同心度は同一段取りで決まります。後工程で軸受や歯車が入る穴では、これが効いてきます。
ストローク長が加工できる深さを決める
ブローチングユニットの最も直接的な制限はストロークです。ストロークの長さがそのまま溝の深さの上限になり、超えれば別の方法に切り替えることになります。
Mongtec のブローチングユニットは 25／35／50／65 mm の四種類のストロークを用意しており、内径キー溝と歯形の深さの大半をカバーします。選定時は平均値ではなく、最も深い部品を基準にしてください。
向かないケース
溝深さがストロークを超える——スロッタ、または分割加工を検討
穴径が小さすぎる——バーが入らない、あるいは入っても剛性が足りず溝が振られる
材料が硬すぎる（焼入れ済み）——切削向きではないのでワイヤ放電へ
数量が非常に多い——一定量を超えると専用ブローチ盤の単価が依然として最安
機械の剛性が不足——往復切削はタレットと主軸に負荷をかけます。古い機械はまず評価を
内歯・外歯・特殊歯形
ブローチングユニットはキー溝専用ではありません。成形工具が作れれば、内歯、外歯、スプライン、多角形、非標準歯形まで対応できます。
ここが選定時に最も見落とされる点です。ユニットはあくまで動力源で、仕上がりを決めるのはバーの長さと剛性、そして成形工具の歯形です。三つをまとめて計画してください。別々に手配すると噛み合いません。
見積前に用意したいこと
加工図面（最重要——歯形、公差、溝深さはすべてここにあります）
機械メーカー・型式とタレット規格（VDI／BMT／主軸規格）
穴径と溝深さ（止まり穴は穴底の逃げ量も明記）
被削材と硬度
ロットとサイクルタイムの要求
内歯・外歯・キー溝のいずれか
Mongtec のブローチングユニット
Mongtec のブローチングユニットはストローク 25〜65 mm をカバーし、内歯、外歯、キー溝、特殊歯形まで加工できます。私たちのやり方は図面から一括で設計することです。ユニット、バー、特殊成形工具をまとめて合わせることで、干渉や剛性不足を防ぎます。
タレット側の組み合わせはドリブンツールホルダと静止ツールホルダもあわせてご覧ください。図面をお送りいただければ、現有設備で成立するかの評価をお手伝いします。
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