「テーパー旋削により滑らかな円錐面が生成され、機械のスピンドルとツールホルダーからドライブシャフトまで、しっかりとした信頼性の高い接続が可能になります。」
テーパー形状とは、長さに沿って直径が徐々に増加または減少する形状を指します。これは軸対称の形状で、主に CNC 回転 プロセス、具体的には テーパー旋削 操作。この操作では、円筒形のワークピースの切削深さを一定に変更します。
テーパー旋削部品は、自動車、建設、工具、工業プラントなど、さまざまな分野で使用されています。したがって、組み立てや調整用のカスタム部品にもテーパー旋削加工が必要です。この記事では、テーパーを切削するプロセス、その方法や種類、その重要性、用途、工具について説明します。
テーパー旋削とは何ですか?
テーパー旋削は 旋盤加工 材料除去プロセスは、円筒形のワークの直径をその長さに沿って一貫して減少または増加（変更）するために実行されます。その結果、ドリルビット、スピンドル、バルブシート、シャフトなどの対称円錐形またはテーパー形状が生成されます。これらのほか、この操作はクリアランス、外観、および重量削減の目的でも広く使用されています。
明確にしておく必要があるもう 1 つの点は、直径の変化が突然または段階的ではないということです。代わりに、一定の速度で変化します。テーパー旋削の標準単位は、単位長さあたりの直径の変化です。たとえば、テーパー旋削が 10:1 の場合、ワークピースの長さ 10 mm で直径が合計 1 mm ずつ徐々に変化することを意味します (Ø 10/ 長さ XNUMX mm)。ただし、テーパー/インチまたはテーパー/度で測定されることもあります。
テーパ計算の式。
単位長さあたりのテーパー（t）=大径端（D）-小径端（d）/長さ
テーパー加工されたアイテムを切断するために、テールストックセットオフ、複合レスト、テーパー旋削アタッチメント、フォームツールなどの方法が使用されます。
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テーパーの 2 つのタイプは何ですか?
テーパー旋削とは何かを説明した後は、テーパーの種類について見ていきましょう。テーパーには、自己保持型テーパーと自己解放型テーパーの 2 つの主な種類があります。
1. 自己保持テーパー
このタイプのテーパー (モールステーパーなど) は、追加の留め具を必要とせずにしっかりと固定し、分離を防ぎます。使用中にツールまたはコンポーネントをしっかりと固定する必要がある場合に使用されます。
2. セルフリリーステーパー
このタイプのテーパー (ジェイコブス テーパーなど) は、負荷がかかった状態でもしっかりと保持されず、簡単に外れます。ツールの頻繁な取り外しと交換が必要な場合に使用されます。
テーパー旋削法
他のすべてのように 旋削加工CNC 旋盤やマシニング センターでテーパー形状を加工する方法はさまざまです。これらのテーパー旋削方法はそれぞれ、異なるツール アプローチで設計を実行します。したがって、テーパー形状の仕様に基づいて、最適な方法を使用できます。
テーパ旋削法
以下は、CNC 製造で使用される一般的なテーパー旋削方法です。
- フォームツール方式
これはテーパーを切削するためのシンプルで正確な方法であり、特定のテーパー角度を持つ成形工具で、回転するワークピースを半分のテーパー角度で送り込むことで材料を直接除去します。このプロセスでは、加工の開始時にかなりの振動が発生し、工具の直線長は必要なテーパー長よりも長くなります。成形工具テーパー旋削法は、許容誤差が厳しい短いテーパーに適しています。
- テールストックセットオーバー方式
テールストックセットオーバー方式は、ワークピースの回転軸を調整することでテーパーシューを実現します。この小さな軸シフトは、テールストックの元の位置を変更することで実現します。
まず、ワークピースは、回転軸に対してヘッドとテールストックの直線位置に配置されます。一方、作業では、テールストックの位置合わせのオフセットを許容するために、比較的緩いクレームが行われます。必要なオフセットを見つける方法は次のとおりです。
オフセット（mm）＝必要なテーパーサイズ×長さ/2000
次に、切削工具をワークの中心にセットし、加工を開始します。このテーパ旋削方法は、頂角が小さい外径テーパ加工に適しています。
- 複合休息法
複合レストは、特定の角度を向いた切削工具を使用してワークピースをフィードします。これは、小さな角度から大きな角度までテーパ加工できる多目的な方法です。複合レストは、旋盤のキャリッジに取り付けられたクロススライドの上に設置されます。したがって、複合レストのテーパ加工は、円筒形のワークピースの急旋削に適しています。
正しいレストアングル複合レストを設定すると、切削工具の方向がロックされます。レストアングルを計算する式は次のとおりです。
正接θ=(D−d/2L)
- フィードコーミング法
送り複合加工とは、直線送りと横送りを組み合わせて工具を斜めに動かす加工方法であり、他のテーパ旋削加工法に比べて熟練を要する加工法の一つです。
連続クロスフィードにより、ツールは斜め方向に移動し、速度や深さなどの他の変数は、テーパーの必要な特性に基づいて調整できます。オペレーターは高度な経験が必要ですが、カスタマイズの面で大きな利点があります。
テーパー旋削部品の例は何ですか?
テーパードアイテムの例
テーパー旋削加工は、あらゆる分野でテーパーまたは円錐形の部品を製造する際に不可欠です。この方法は、工業用部品から組み立て品、美観部品まで、さまざまな製造ニーズに応えます。
テーパ旋削の応用例の一覧は以下のとおりです。
- スピンドル
- 旋盤センター
- ドリルビット
- ギア
- 工作機械
- ウェッジ
- マンドレル
- シャフトとブッシング
- ブッシング
- バルブステム
- 航空宇宙用着陸装置およびエンジン部品
- 自動車部品等
テーパー旋削の利点は何ですか?
テーパ旋削の精度、複雑な機能、材料の選択肢、その他のさまざまな特性は、テーパ形状の製造に役立ちます。
以下のリストは、いくつかの主な利点を示しています。
- 複雑： このプロセスは、ねじ山、複雑な輪郭、内部の円錐形などの幾何学的特徴に対応できます。
- 高精度： テーパー加工された部品は、長さ全体にわたる総直径の変化に対して ± .0002 の許容差を達成できます。
- 材料の多様性: テーパー旋削は、金属、合金、プラスチック、複合材などに対応しています。チタン、工具鋼、ニッケル合金などの加工が難しい金属も加工できます。
- カスタマイズ： 組み立ての目的で、カスタムクリアランス、フィット、およびその他の組み立て項目を作成できます。
- ワークピースの長さ: CNC 旋盤で他の旋削加工と同様に、同様の長さのワークピースをテーパ旋削することができます。
テーパー旋削の欠点は何ですか?
- 高度な機器とツールが必要なため、初期コストが高くなります。
- 他の旋削加工と比較すると、テーパ加工ではより多くの材料が無駄になり、つまり材料除去量が多くなります。
- 旋回中に過度の振動が発生するリスクがあり、これを軽減するために追加の設定が必要になる場合があります。
- 加工速度は他の旋盤加工工程に比べて比較的低くなります。
スイス式旋盤でテーパー旋削できますか?
スイス式旋盤には、従来のCNC旋盤に追加された精密機能が1つあります。工具が表面から材料を削り取る間、ガイドブッシングを使用してワークピースをサポートおよびガイドします。 スイス旋削加工 振動を排除し、小型で精密な部品の加工を可能にします。
はい、スイス式旋盤でテーパー加工できます。これらの機械は、小さくて複雑な部品のテーパー加工に最適です。スライディング ヘッドストック メカニズムは、ガイド ブッシングを使用するか、ツール パスをプログラミングして目的のテーパーを作成することで、テーパー加工を実現できます。例としては、歯科用ネジ、航空機用ファスナー、プローブ、時計製造などがあります。
続きを読む： フライス加工と旋削加工
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まとめ
全体的に、テーパー旋削加工では、円錐形の急勾配のテーパー形状が作られます。これは、アセンブリ アイテム、工業用コンポーネント、カスタム製品の高精度かつ低コストな生産に適しています。例: シャフト、ブッシング、ツール ハンドル、自動車および航空宇宙部品、ドリル ビットなど。さらに、適切な方法を選択することも、望ましい結果を得るために同様に重要です。
Bodaでは、多軸CNC旋盤と加工センターを使用して、いくつかのテープ旋削方法を実行しています。CNC加工で10年の経験を持つ当社の熟練したエンジニアとオペレーターは、高品質の製品を提供できます。 ターニングサービス 円錐形やテーパー形状のアイテムに最適です。さらに、当社のカスタム ツール戦略により、複雑なテーパー形状のデザインを実現できます。
よくあるご質問
テーパー旋削とはどういう意味ですか?
テーパ旋削は、円筒形のワークピースの直径を長さに沿って徐々に変化させることで円錐形を作成する旋削加工プロセスです。
テーパ旋削にはどのような方法がありますか?
テーパ旋削には、独自のツール設定と機能を備えたさまざまな方法があります。その 4 つは次のとおりです。
- 複合休息法
- テールストックセットオーバー方式
- テーパーアタッチメント方式
- 複合フィード方式
急勾配のテーパーに最適な方法はどれですか?
複合レスト法は、角度の調整が正確なので、急勾配のテーパーを作成するのに最適です。
硬い材料をテーパー加工できますか?
はい、テーパー旋削は硬い材料でも実行できます。ただし、特殊な切削工具材料、硬いコーティング、およびより遅い切削速度が必要になる場合があります。
テーパー旋削に最適なのは、CNC 旋盤ですか、それともマシニング センターですか?
CNC 旋盤は、テーパー角度と繰り返し精度を正確に制御できるため、一般にテーパー旋削に適しています。