自動車用トランスミッションのカップリングギアは、浸炭焼入れ後に安定した最終加工が求められます。硬度HRC 58~62の16MnCr5 焼入れ鋼の場合、自動生産ラインにおいて予測可能なサイクルタイムを維持しながら、表面品質と寸法安定性を制御するために、小公差仕上げ加工が不可欠です。
河南省UHD超硬工具有限公司のブランドであるUHDは、歯車穴と端面の連続乾式仕上げ用に複合ろう付けCBNインサートソリューションを開発しました。この用途では、 UHD UPN605 C06 複合ろう付けCBNインサートが使用されます。 切削深さ0.1mmで毎分160mの仕上げ加工をサポートし、工具痕、寸法ばらつき、工具交換頻度の低減に貢献します。
トランスミッションのカップリングギアは、駆動系において極めて重要な部品です。熱処理後、精密機械加工によって最終的な寸法と表面状態が仕上げられます。自動化されたCNC旋盤加工セルや連結された生産ラインでは、インサートの挙動にわずかなばらつきがあるだけでも、部品の一貫性、機械の稼働率、そして生産計画に影響を与える可能性があります。
UHDソリューションを導入する以前は、このアプリケーションでは輸入CBNインサートを使用していた。既存のプロセスでも作業は可能だったものの、継続的な生産においていくつかの限界が明らかになった。
| アイテム | 申請の詳細 |
|---|---|
| 業界 | 自動車部品 |
| 加工物 | 自動車用トランスミッションカップリングギア |
| 材質と硬度 | 16MnCr5浸炭焼入れ鋼、HRC 58~62 |
| 加工エリア | 内径と端面 |
| 加工モード | 連続切削、仕上げ、乾式加工 |
| 溶液を挿入する | UHD UPN605 C06 、VBGW160404 複合ろう付けCBNインサート |
| 切断速度、Vc | 160メートル/分 |
| 切削深さ、約 | 0.1 mm |
| 餌、f | 0.01 mm/回転 |
UHDソリューションは、インサート設計、製造の一貫性、および加工パラメータの最適化を組み合わせたものです。その目的は、単に切削速度を向上させることではなく、焼入れ鋼製歯車の製造において、より安定した仕上げ工程を確立することでした。
このインサートは、超硬合金基材とろう付けされたCBN複合層を組み合わせた構造になっています。この構造は、焼入れ鋼の連続仕上げに必要な耐摩耗性と熱安定性に加え、全体的な強度を提供するように設計されています。
切削形状は、仕上げ代が約0.1mmとなるように最適化されています。より安定した切削動作により、目に見える工具痕のリスクが軽減され、より均一な仕上がり面が得られます。
精密なろう付け制御により、CBNチップの位置と角度の一貫性が維持されます。これにより、インサート間のばらつきが低減され、生産ロット全体を通して寸法精度がより予測しやすくなります。
加工プロセスは、乾式切削の安定性を維持しながら、160m/分の速度で動作するように調整された。工具の選定と切削条件は、個別の変数としてではなく、まとめて評価された。
従来同じ用途で使用されていた輸入CBNインサートと比較して、UHD複合ろう付けCBNインサートは、以下のプロセス改善を実現したと報告されている。
| パフォーマンス指標 | 前の挿入 | UHD UPN605 C06 | 観測された変化 |
|---|---|---|---|
| 切断速度 | 140メートル/分 | 160メートル/分 | 20メートル/分増加 |
| 部品ごとのサイクルタイム | 4秒 | 3秒 | 約25%短い |
| 刃先ごとの工具寿命 | 50個/エッジ | 250個の部品/エッジ | 工具寿命が5倍長持ち |
連続生産においては、表面の工具痕が目に見えて減少し、寸法ばらつきがより制御され、インサート交換の回数も減少した。これらの要因により、より安定した自動加工のリズムが実現した。
大量生産の歯車仕上げ加工においては、工具性能は単一の切削刃だけでなく、より広い視点から評価されるべきである。再現性のあるインサート形状、安定した摩耗挙動、そして信頼性の高い加工工程のマッチングは、いずれも生産ライン全体の性能に影響を与える可能性がある。
この複合ろう付けCBNインサート方式は、浸炭焼入れ鋼部品に小さな加工代で連続仕上げ加工が必要な場合に有効です。同様の評価ロジックは、自動車用ギア、ベアリング部品、風力発電用トランスミッション部品、その他の焼入れ鋼製ワークピースにも適用できます。実際のインサートのグレード、形状、切削パラメータは、材料の状態、機械の剛性、加工代、公差、および生産要件に応じて選択する必要があります。
UHDは、CBNおよびPCD切削工具、複合ろう付けCBNインサート、成形工具、および非標準工具ソリューションを提供することで、B2B製造業者を支援しています。社内でのCBNおよびダイヤモンド材料開発、デジタル製造、精密光学検査、および用途指向の技術サポートにより、UHDはお客様と協力して、工具設計と切削条件を要求の厳しい金属切削作業に適合させます。
加工対象物の材質、硬度、加工領域、加工代、切削条件、および現在使用している工具情報をお知らせください。UHDはお客様の用途を評価し、最適なCBNインサートソリューションをご提案いたします。
解決策を見つける加工対象物、数量、および必要な工具についてお知らせください。弊社チームが最適なソリューションをご提案いたします。