工作機械用超音波加工装置

楕円振動切削装置、超音波ドリルなど

超音波振動切削の加工事例

加工区分
外径旋削
被削材名
コバール

(Ni29%、Co17%、Fe残)

コバールは硬質ガラスと膨張係数を等しくした鉄・ニッケル・コバルトの合金で、ガラス封入材料として使用され、最近ではIT関連部品などに多く用いられている。しかし加工性が極めて悪く、工具寿命が短いという問題点があるため、高能率、高品位に加工するニーズは増えている。

本事例はコバールの加工において、慣用切削と振動切削との比較を行ったものである。

振動切削による加工では、逃げ面磨耗にほとんど変化が見られない。振動切削の場合、バイトは切削方向に振動しながら加工を行うが、刃先は切削した後に引き下がるという動作を繰り返すため、この引き下がった時に切削油が刃先に浸入し、冷却と潤滑を行い、その結果逃げ面やスクイ面の磨耗が低減したものと考えられる。

また、排出された切り屑は、難削材特有の鋸歯のような状態は見られず、薄く連続した流れ形切り屑となり、排出も滑らかである。

【面粗度の推移】

面粗度の推移

【切削条件】

切削速度 20m/min
切込み量 0.1mm
送り 0.05mm/rev
チップ TPGT110202K(KC730)
切削油剤 不水溶性
使用機械 NU-4Y(ツガミ)
θR
θr

【表面性状の比較】

慣用切削

慣用切削

振動切削

振動切削

【逃げ面磨耗の推移】

逃げ面磨耗の推移

s【加工後の刃先】

慣用切削

慣用切削

慣用切削

振動切削

慣用切削

振動切削

【慣用切削と振動切削による切り屑と表面粗さの比較】

  慣用切削 振動切削
10m/min 慣用切削 慣用切削 振動切削 振動切削
Rmax=1.510μm Rmax=0.930μm
20m/min 慣用切削 慣用切削 振動切削 振動切削
Rmax=0.925μm Rmax=0.790μm
50m/min 慣用切削 慣用切削 振動切削 振動切削
Rmax=1.910μm Rmax=1.170μm