加工を極める：ワーリング加工

1942年にドイツ人のカール・ブルグスミュラーによって発明されたワーリング加工は、80年経った今でも、従来のねじ切り加工法に比べて大きなメリットがあるため、製造業ではこの加工法に頼っています。しかし、その間、工具は絶えず進化を続けてきました。2018年、HORNはワーリング技術の新たなマイルストーンとなる内部給油式「ジェットワーリング」を発表しました。HORNはこの開発により、ワーリングプロセスの専門性を実証しました。

 

ワーリング加工の主な利点は、高い切削速度、高精度な加工面を要する長いねじ、深いねじプロファイル、切りくず分断性、多条ねじ、最小限の工具負荷などです。しかし、このような利点がある一方で、ユーザーはさまざまな技術的課題に直面しなければなりません。重要な点の1つは、例えば骨ねじに使用される材料です。チタン、ステンレス鋼、その他の超合金を加工する際、インサートの刃先には非常に高い負荷がかかります。要求される高い切りくず処理量と短い加工時間を維持しながら刃先の摩耗に対処するために、切削工具メーカーは工具とプロセスを常に最適化し、さらに開発する必要があります。

 

HORNは、ジェットワーリングプロセスによるねじ加工分野でその専門性を発揮しています。ドイツ、グロースベトリンゲンにあるW&F社（W&F Werkzeugtechnik）とのコラボレーションの一環として、両社の専門家が内部給油式を備えたワーリングシステムを共同開発したのです。このシステムは、刃先を直接冷却することで、長い工具寿命を実現します。さらに、安定したワーリングユニットと組み合わせることで、ワークの表面品質を向上させ、インサートの間に切りくずが溜まるリスクを低減します。骨ねじの製造では、表面品質が非常に重要です。あらゆる溝や隆起は、雑菌の温床となり得ます。

 

狭いスペースにも最適

 

精密ねじの生産には、通常スイス式旋盤が使用されます。これは、非常に生産性が高く、スペースを取らない機械技術です。しかし、機械内部のスペースに制限があることが一つの課題です。このためワーリングユニットは非常に簡単にセットアップと使用ができなければなりません。HORNのワーリングヘッドは、フェース＆テーパーコンタクトシステムにより、高い交換精度を誇り、たった3本のねじで簡単に交換することができます。ラジアル方向とアキシャル方向の振れ幅が0.003 mmのワーリングユニットインターフェースのヘッド交換は1分もかかりません。最高回転数は8,000 rpmです。

 

HORNはハイスピードワーリングという形で、もう一つの技術を紹介できることを誇りに思っています。この技術は、機械メーカーであるインデックス・トラウプ社との協力により確立されたものです。ハイスピードワーリングは、旋削加工とワーリング加工を並行して行うことで、生産性を大幅に向上させる技術である。この技術では、旋削加工を行う前に十分な高速回転を行うことができる。旋削工具はワーリング工具の上流に位置し、ワーリング工具で除去しなければならない材料の量を減らすことができます。これにより、工具の寿命を延ばし、表面品質を向上させることができます。ワーリングヘッドは、従来のものと非常によく似ています。唯一の違いは、インサートの形状にあります。1つのカッターユニットで、1条ねじと2条ねじのねじ切り加工が可能です。

 

HORNはジェットワーリングとハイスピードワーリングに加え、さらなるワーリング技術を提供しています。その中でも、最も汎用性の高い技術は標準ワーリング方式です。ワーリングヘッドはどのワーリングユニットにも接続することができます。機械から離れた場所でワーリングヘッドとカッティングインサートの交換を迅速に行うために、モジュール式のワーリングシステムを開発しました。精密なインターフェースにより、一度機械から取り外したワーリングヘッドを再調整する必要はありません。さらに、スペーサーリングにより、ワーリングツールを異なるインターフェースに適合させることが可能です。ターボワーリングは、高い生産性を確保します。荒加工、仕上げ加工、仕上げ加工の各カッターの切削力を分散させることで、ワーリングツールのチップへの負担を軽減します。その結果、このシステムは加工時間の短縮と工具コストの低減を実現します。