HRC60～64の20CrMnTi製ギアを硬質旋削加工する際の刃先欠けを軽減する方法

HRC60～64に硬化処理された20CrMnTi製歯車は、歯車の形状によって切削条件が異なるため、硬質旋削加工が困難な場合があります。噛み合いが途切れるとCBN刃先の欠けのリスクが高まる一方、穴と肩部の仕上げ加工には安定した切削と寸法精度が求められます。また、歯車の根元に逃げ溝を設けると、狭い切削刃に余分な負荷がかかります。

このため、 20CrMnTi製歯車の硬旋削加工におけるCBNインサートの選定は、硬度だけでなく実際の加工工程に基づいて行うべきです。UHDは、荒加工、仕上げ加工、連続旋削加工、溝加工を分けて行い、選定したインサートを実際の機械、治具、歯車で検証することを推奨しています。

簡単な回答：20CrMnTiギア用のCBNインサートの選び方

HRC60～64の20CrMnTi浸炭焼入れ歯車の場合、CBNインサートは切削条件に合わせて選択する必要があります。

• 断続的な荒削り加工：刃先の強度と耐衝撃性を優先する。
• 穴と肩部の仕上げ：寸法安定性、摩耗挙動、表面仕上げを最優先する。
• 連続端面旋削：接触が真に連続的である場合は、耐摩耗性と熱安定性を考慮する必要があります。
• 歯車の歯底溝加工：溝の形状とチップ荷重に合わせた専用のCBN溝加工ソリューションを使用してください。

断続的な歯車加工において、CBNの刃先欠けが発生するのはなぜか？

断続的な硬質旋削加工では、切削刃が硬化面に繰り返し進入・離脱します。浸炭処理された20CrMnTi製歯車の場合、加工代にばらつきがあると、インサートにかかる機械的負荷がさらに増大する可能性があります。刃先加工、CBN鋼種、または工具構造が切削条件に適していない場合、局所的なチッピングが発生する可能性があります。

したがって、インサートの選定は、実際の工具経路と切削条件から始めるべきです。グレードを選択する前に、熱処理条件、残材量、ワーク保持剛性、機械の安定性、そして切削が断続的か連続的かを確認してください。

歯車加工工程におけるCBNインサートの選定

実用的な出発点としては、すべての操作に1つのCBNインサートを使用するのではなく、ギアの異なる機能に異なるCBNインサートソリューションを割り当てることです。

CBN挿入選択の検証方法

1. 切削条件をマッピングします。断続的な荒削り、仕上げ加工、連続旋削、溝加工を分けて行います。各加工箇所について、実際の加工代と必要な寸法を記録します。
2. 荒削り刃先を確認します。選択したCBNインサートを試用し、切削刃に欠け、異常摩耗、不安定性がないか検査します。
3. 重要な寸法を検証してください。穴と肩部の仕上げについては、部品図面と照らし合わせて、寸法、真円度、同軸度、表面品質を確認してください。
4. 溝加工は個別に検証してください。量産に移行する前に、溝幅、溝底の品質、切りくず排出、および工具先端の状態を確認してください。

硬化処理された歯車の研削加工を、硬旋削加工で代替することは可能か？

試作部品が要求される寸法、形状、表面仕様を常に満たす場合、硬旋削加工は研削加工の一部を代替できる可能性があります。この決定にあたっては、工具摩耗、寸法安定性、サイクルタイム、段取り替え、および加工工程全体を考慮する必要があります。硬旋削加工では機能要件を満たせない形状の場合は、適切な研削加工または仕上げ加工を工程に残すべきです。

よくある質問：CBNインサートを使用した20CrMnTi製ギアの硬旋削加工

焼入れ歯車加工用CBNツーリングサポート

河南省UHDウルトラハードツールズ株式会社（UHD）は、高硬度加工用のCBNインサートおよび非標準工具ソリューションを提供しています。20CrMnTiギアの場合、UHDは硬度だけでなく、機械、治具、切削代、加工特性、溝形状に基づいてインサートの種類と工具構造を評価することができます。

同様のプロセスベースのアプローチは、自動車、建設機械、および関連する機械製造で使用されるその他の焼入れ歯車部品にも適用できます。最終的なインサートの選定と予想される工具寿命は、用途に応じた試削加工によって確認する必要があります。

焼入れギア用のCBNインサートの選定でお困りですか？

ギアの材質、硬度、加工特性、加工代、現在の切削条件をお知らせください。UHDが用途を検討し、試用に適したCBN工具の方向性をご提案いたします。