ねずみ鋳鉄製ブレーキディスクの仕上げ加工において、高価格のCBNインサートを導入する価値はあるのでしょうか。判断の基準となるのは、インサート単価だけではなく、規格を満たしたブレーキディスク1個当たりのコストです。既存の超硬工具による加工と比較し、工具寿命、工具交換による停止時間、寸法の安定性、手直しコストを総合的に評価する必要があります。
CBNインサートは、適切な鋳鉄加工において優れた耐摩耗性と熱安定性を発揮します。ただし、工具寿命の延長や生産コストの削減につながるかどうかは、実際の加工条件で検証する必要があります。
ねずみ鋳鉄製ブレーキディスクの仕上げ加工では、切れ刃の摩耗が寸法精度、平面度、表面品質に影響することがあります。また、工具交換や加工条件の調整が頻繁に発生すると、生産の中断にもつながります。
同じ生産要件のもとでCBNインサートによる加工性能の向上が確認できた場合、次のようなコスト面のメリットが期待できます。
ただし、これらのメリットが必ず得られるわけではありません。超硬工具ですでに品質が安定し、工具コストも低く抑えられている場合、高価格のCBNインサートに切り替えても十分な経済効果が得られない可能性があります。
CBNインサートをテストする前に、現在の超硬工具による加工工程を比較基準として設定します。両者は同じ部品仕様と生産要件に基づいて評価してください。
| 評価項目 | 測定・確認する内容 |
|---|---|
| 工具コスト | インサート価格、使用可能な切れ刃数 |
| 工具寿命 | 切れ刃1枚当たりの良品数、工具交換の理由 |
| 生産効率 | 切削時間、工具交換時間、加工条件の調整時間 |
| 加工品質 | 寸法、平面度、表面粗さ、不良品数、手直しの発生状況 |
| 工程全体のコスト | 機械費・人件費、および実測で確認した後工程の仕上げコスト |
鋳鉄の材種・硬さ、加工代、機械の状態、ワークの保持方法、切削条件、検査基準を記録してください。テスト条件に差があると、比較結果が正しく評価できないおそれがあります。
経済性を評価するうえで有効なのは、対象とする加工工程の総コストを、要求仕様を満たした良品数で割って算出する指標です。
良品1個当たりのコスト ＝
工具費・機械費・人件費・手直し費・後工程の仕上げ費の合計 ÷ 良品数
不良品の加工にかかったコストも総コストに含めますが、分母には良品数のみを使用します。また、停止時間、人件費、手直し費などを複数の費目に重複して計上しないよう注意してください。
CBNインサートの追加的な工具費を、稼働時間、工具交換、手直し、後工程の仕上げにかかるコストの実測削減分で相殺できる場合、経済的な導入メリットが生まれます。
一度の成功したテストだけで判断せず、工具寿命や不良率について複数の条件を想定して評価してください。工具交換の削減によって機械の稼働余力が生まれる場合もありますが、その余力を直ちに現金支出の削減とみなすことはできません。
インサートの構造と材種は、加工内容、切削負荷、要求される表面品質に合わせて選定する必要があります。ブレーキディスクの荒加工と仕上げ加工は、分けて評価してください。
摩擦面の連続仕上げ加工に適用できる場合、切れ刃の摩耗、表面品質の安定性、切れ刃1枚当たりの加工数を主な評価項目として検討します。
表面品質と耐摩耗性が重視される仕上げ旋削への適用を検討します。研削代を削減できるかどうかは、加工後の部品検査によって確認してください。
鋳肌や鋳造余肉を除去する荒加工への適用が考えられます。荒加工では切削負荷が大きく、必要な切れ刃条件も異なるため、仕上げ加工の結果から荒加工の経済性を判断しないでください。
いいえ。インサート価格、使用可能な切れ刃数、設備停止時間、良品数、品質に関連するコストなど、複数の要素によって最終的なコストは変わります。
CBNインサートだけで解決できるわけではありません。機械精度、ワーク保持方法、クランプ力、加工工程の安定性も確認する必要があります。
検証済みの旋削工程で、適用される寸法精度と表面品質の要件をすべて満たせる場合に限り可能です。事前の検証なしに研削コストの削減を見込むべきではありません。
ねずみ鋳鉄の材種・硬さ、加工内容、現在使用している超硬インサートの型番、切削条件、機械情報をお知らせください。UHDが加工条件と品質要件を確認し、用途に適したCBNインサートの仕様をご提案します。
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