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一体型ろう付けCBNインサートの選定と業界応用ガイド

2026-10-07
業界ガイド
UHDのガイドでは、鋳鉄、焼入れ鋼、および大量生産旋削加工用途向けに、ワークピースの材質、切削条件、加工方法、グレード、サイズ、および機械との互換性に基づいて、一体型ろう付けCBNインサートを選択する方法を説明しています。

鋳鉄、焼入れ鋼、および生産旋削加工におけるCBNグレードの選定

UHD 一体型ろう付けCBNインサートは、耐摩耗性、刃先安定性、予測可能な工具寿命が重要な硬質旋削、鋳鉄加工、および生産用途向けに設計されています。適切なインサートは、被削材の材質、硬度、切削の連続性、加工段階、切削負荷、インサートの形状、および機械条件に応じて選択する必要があります。

一体型ろう付けCBNインサートの選び方

CBNインサートの選定は、グレード名だけではなく、加工用途から始めるべきです。適切な形状は、被削材、切削条件、および求められる加工結果に適合する必要があります。

  1. 加工対象物の材質と硬度を特定する:部品がねずみ鋳鉄、合金鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、焼入れ軸受鋼、ダイス鋼、またはその他の硬質加工材料でできているかどうかを判断する。
  2. 切断の連続性を確認する:作業が連続的であるか、軽微な中断があるか、または繰り返し衝撃を受けるかを判断する。
  3. 加工段階を定義する:インサートが荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工のいずれに使用されるかを決定する。
  4. CBNグレードの選定:実際の作業内容に応じて、耐摩耗性、熱安定性、切削衝撃耐性のバランスを考慮してください。
  5. インサートの形状を確認する:インサートの形状、ISO規格、サイズ、厚さ、ノーズ半径をツールホルダおよび加工形状と照合する。
  6. 機械とワーク保持条件を評価します。機械の剛性、クランプの安定性、スピンドルの状態、切削パラメータはすべて、CBNインサートの性能に影響を与えます。
  7. 必要な工具寿命と生産量を考慮してください。大量生産の機械加工では、少量生産の修理や試作品製作とは異なるグレードや形状の工具が必要になる場合があります。

一体型ろう付けCBN構造

UHD一体型ろう付けCBNインサートは、両面真空一体溶接プロセスによってCBN切削部と超硬合金基材を一体化したものです。この構造は、熱や機械的負荷がかかった状態でも切削刃がワークピースと常に接触する必要がある生産旋削加工向けに設計されています。

両面カット

一体構造により、インサート選定時に使用可能な両面を考慮できるため、利用可能な切削刃の数を増やし、インサートの利用効率を向上させることができます。

真空溶接構造

CBN材と超硬基材は真空溶接によって接合され、高負荷旋削加工用途において安定した接続を実現する。

生産性重視の設計

インサート形式は、再現性、刃先利用率、および工具交換頻度の制御が重要な生産環境に適しています。

CBNグレード選択:USN100、USN200、USN650

UHDは、材料、切削条件、加工段階のさまざまな組み合わせに対応するため、異なるグレードのCBN一体型ろう付け材を提供しています。以下の表は、初期選定の参考としてご利用いただけます。

学年 主な特徴 切削条件 典型的な加工物 加工段階
USN100 耐摩耗性と耐衝撃性のバランスが取れている。 連続切断または断続切断に対応。比較的高い切断負荷に適している。 合金鋳鉄、 ねずみ鋳鉄、 ダクタイル鋳鉄 粗加工および半仕上げ加工
USN200 高い耐摩耗性と熱安定性 主に連続高速切断 合金鋳鉄、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄 半仕上げおよび仕上げ
USN650 耐摩耗性と最先端の耐衝撃性を兼ね備えた製品 硬化材料の安定した連続切削 焼入れベアリング鋼、ダイス鋼、工具鋼 半仕上げおよび仕上げ

鋼材の選定は、実際の被削材の硬度、切削速度、切削深さ、送り速度、切削連続性などを考慮して行う必要があります。この表はあくまでも出発点となるものであり、万能な切削推奨値ではありません。

加工条件による選別

連続切断

安定した連続切削では、一般的に耐摩耗性と熱安定性がより重視されます。鋳鉄の場合、USN200は半仕上げおよび仕上げ加工に適しており、USN650は適切な焼入れ鋼材加工に適しています。

断続切断

断続的または変動的な切削条件は、切削刃への機械的衝撃を増大させます。適切なノーズ半径と安定したワーク保持に加え、より耐衝撃性の高いグレードの使用を検討する必要があります。

荒削り

荒削り加工は通常、材料除去率が高く、切削負荷が大きく、刃先衝撃のリスクも高くなります。グレード選定においては、刃先の安定性、適切なインサート形状、および機械の剛性を最優先する必要があります。

仕上げ

仕上げ加工には、寸法精度、表面品質、刃先の摩耗の制御が不可欠です。安定した機械、適切なノーズ半径、そして制御された切削パラメータがますます重要になってきます。

加工対象材料および用途

一体型ろう付けCBNインサートは、主に鋳鉄や焼入れ鋼部品の旋削加工に使用されます。代表的な用途としては、自動車部品、コンプレッサー部品、ベアリング、ギア、その他大量生産される工業部品などが挙げられます。

自動車部品

ブレーキディスク、フライホイール、クラッチプレッシャープレート、その他鋳鉄製または焼き入れされた部品。

エアコン用コンプレッサー

シリンダー部品、上部ベアリング、クランクシャフト、および関連する鋳鉄部品。

ベアリングとギア

焼き入れされたベアリング部品、歯車、その他精密旋削加工を必要とする精密部品。

建設機械およびエンジニアリング機械

高い材料除去効率と再現性の高い加工が求められる鋳鉄および焼入れ鋼部品。

機械の互換性と適用範囲の制限

一体型ろう付けCBNインサートは、インサート、ツールホルダ、加工条件が適切に適合していれば、従来のCNC旋盤や硬質旋削盤で使用できます。特に、硬化材や部品を断続切削で加工する場合、機械の剛性とワーク保持の安定性が重要になります。

標準的なCBN選定には一般的に不向きな用途

  • アルミニウム合金およびほとんどの非鉄アルミニウムの機械加工用途
  • 銅合金およびその他の軟質非鉄金属
  • 304/316オーステナイト系ステンレス鋼
  • 低炭素鋼や軟鋼など、従来の超硬合金やその他の工具材料の方が適している鋼材。

技術確認が必要なアプリケーション

  • 高精度小径穴あけ加工
  • 極めて低い表面粗さが求められる超精密加工
  • 激しい断続的な切断または繰り返しの衝撃
  • ワーク保持が不安定、または機械の剛性が低い
  • 選択したグレードの推奨範囲外の切断条件

これらの用途によっては、異なるCBNグレード、刃先加工、インサート形状、または加工方法が必要となる場合があります。最終的な選定を行う前に、用途に関する情報を確認してください。

UHDがCBNインサート選択をサポートする方法

河南省UHDウルトラハードツールズ株式会社は、産業機械加工用途向けのCBNおよびダイヤモンド切削工具の開発・製造を行っています。UHDは、超硬材料の開発、CNC研削、デジタル生産システム、精密検査を組み合わせることで、標準および用途固有の工具要件に対応しています。

UHDは、海外のB2B顧客向けに、標準的な一体型ろう付けCBNインサートだけでなく、実際の加工プロセスに応じた非標準工具の要件も評価できます。選定は、被加工材、硬度、部品形状、切削連続性、加工段階、現在のインサート仕様、および機械条件に基づいて行われます。

適切なCBNインサートの選択でお困りですか?

どのCBNグレードやインサート構成が適しているか不明な場合は、ワークピースの材質と硬度、加工方法、現在使用しているインサートのモデル、切削条件、機械情報をUHDまでお送りください。UHDが用途を評価し、最適な一体型ろう付けCBNインサート構成をご提案いたします。

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