ねじ切り工具は機械加工業界に不可欠であり、さまざまなワークピースにねじを作成するために使用されます。これらの工具の材料の選択は、その性能、耐久性、製造される糸の品質に大きな影響を与えます。ねじ切り工具の大手サプライヤーとして、当社はお客様の多様なニーズを満たすために適切な材料を使用することの重要性を理解しています。このブログでは、ねじ切り工具の製造に使用される一般的な材料について説明します。
ハイスピード鋼 (HSS)
ハイス鋼は、ねじ切り工具に最も古くから最も広く使用されている材料の 1 つです。タングステン、モリブデン、クロム、バナジウムなどの元素を含む合金鋼です。これらの合金元素により、ハイスに優れた硬度、靱性、耐熱性が与えられます。
HSS ねじ切り工具の主な利点は、比較的低コストであることです。これらは、幅広い機械加工作業、特に小規模生産や汎用ねじ切り加工に適しています。 HSS ツールは簡単に研削して再研磨することができるため、多くの作業場にとってコスト効率の高いオプションとなります。
ただし、HSS には制限があります。切削速度が上がると工具温度が上昇し、ハイスは硬度を失い始めます。このため、高速加工用途での使用が制限されます。さらに、硬い材料を加工する場合、HSS ツールはすぐに摩耗する可能性があります。たとえば、硬化鋼にねじ切り加工を行う場合、HSS の工具寿命は他の材料に比べて大幅に短くなる可能性があります。
炭化物
超硬もねじ切り工具としてよく使われる材料です。これは、炭素と金属（通常はタングステンまたはチタン）を組み合わせて形成される化合物です。炭化タングステンは工具製造で最も一般的に使用されるタイプです。
超硬工具には、HSS に比べていくつかの利点があります。硬度と耐摩耗性がはるかに高いため、より高い切削速度とより長い工具寿命が可能になります。高速加工用途では、超硬工具は高温でも刃先の完全性を維持できます。たとえば、大径のワークピースに高速でねじ切り加工を行う場合、超硬ねじ切り工具を使用すると、摩耗を最小限に抑えながら正確で高品質のねじ山を作成できます。
超硬工具には、超硬ソリッドと刃先交換式超硬インサートの 2 つの主なタイプがあります。超硬ソリッド工具は完全に超硬で作られており、高度な精度が要求される用途に適しています。一方、刃先交換式超硬インサートは交換可能で、摩耗した場合でも簡単に切り替えることができます。これにより、工具全体の寿命が延びるだけでなく、工具交換のコストも削減されます。幅広い範囲を探索できますインデックス可能なツール当社のウェブサイトで。
ただし、超硬工具はハイスよりも脆いです。衝撃や振動に敏感であり、不適切な取り扱いや加工条件により工具が破損する可能性があります。したがって、超硬ねじ旋削工具を使用する場合は、適切な設定と加工パラメータを慎重に選択する必要があります。
立方晶窒化ホウ素 (CBN)
立方晶窒化ホウ素はダイヤモンドに次ぐ非常に硬い材料です。高温高圧条件下で合成されます。 CBN 工具は、焼入れ鋼、鋳鉄、その他の高硬度材料の加工に特に適しています。
CBNねじ切り工具の主な利点は、その優れた硬度と耐熱性です。非常に高い切削温度にも大きな摩耗を起こすことなく耐えることができます。さらに、CBN 工具はねじ切りされたワークピースの表面を非常に滑らかに仕上げることができます。たとえば、自動車産業では、高精度と表面品質が重要な硬化鋼製のエンジン部品のねじ切りに CBN 工具がよく使用されます。
ただし、CBN 工具はハイスや超硬に比べて比較的高価です。それらの費用対効果は、特定の用途と生産量によって異なります。小規模バッチ生産の場合、CBN ツールの高コストは正当化できない場合があります。ただし、工具寿命と生産性が最も重要である大規模製造プロセスでは、CBN が非常に良い選択肢となります。
多結晶ダイヤモンド (PCD)
多結晶ダイヤモンドは、高圧高温下でダイヤモンド粒子を一緒に焼結して作られた複合材料です。PCD ツール驚異的な硬度と耐摩耗性で知られています。
PCD ねじ切り工具は、アルミニウム、銅、およびそれらの合金などの非鉄金属の加工に最適です。非常に高い切削速度を実現し、優れた表面仕上げを実現します。たとえば、軽量アルミニウム部品が広く使用されている航空宇宙産業では、PCD ツールを使用して高精度かつ効率的に穴にネジを切ります。
PCD 工具の制限の 1 つは、鉄金属の加工には使用できないことです。ダイヤモンド内の炭素は高温で鉄と反応し、工具の急速な摩耗を引き起こします。したがって、PCD ねじ切り工具の適用範囲は非鉄材料に限定されます。
セラミック
セラミック材料はねじ切り工具の製造にも使用されます。これらは通常、酸化アルミニウムまたは窒化ケイ素から作られます。セラミック工具は硬度が高く、耐熱性、化学的安定性に優れています。
セラミックねじ切り工具は非常に高い切削速度で動作できるため、加工の生産性が大幅に向上します。高強度・耐熱合金の加工に適しています。たとえば、航空宇宙産業や発電産業では、超合金で作られた部品にネジ山を付けるためにセラミック工具が使用されています。
ただし、セラミック製の工具は非常に脆く、欠けやすいです。慎重な取り扱いと正確な加工条件が必要です。さらに、セラミック工具のコストは比較的高く、その使用は多くの場合、加工が難しい材料の高速加工が必要な特定の用途に限定されます。
結論
当社はねじ切り工具のサプライヤーとして、お客様の多様なニーズにお応えするために、さまざまな材質の工具を豊富に取り揃えています。汎用ねじ切り用の HSS ツール、高速加工用の超硬ツール、硬質材料用の CBN ツール、非鉄金属用の PCD ツール、または高強度合金用のセラミックツールが必要な場合でも、当社はお客様に最適なソリューションを提供します。
高品質のねじ切り工具をお探しの場合、または用途に適した材料の選択に関する技術的なアドバイスが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家チームは、加工効率と製品品質を向上させるために最適な工具と材料の選択をお手伝いいたします。などの他のタイプのツールも提供しています。ギアツール、これは機械加工作業に役立つ可能性があります。
参考文献
- カルパクジャン、S.、シュミット、SR (2009)。製造工学と技術。ピアソン・プレンティス・ホール。
- トレント、EM、ライト、PK (2000)。金属の切断。バターワース - ハイネマン。
- アスタホフ副社長 (2010)。研削: 研磨材を使用した機械加工の理論と実践。マルセル・デッカー。