精密機械産業 タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工

🕜 加工効率 - 67%アップ | 📈 品質 - 完全な内径ネジ形状 | ⚙️ 工具寿命 - 工具摩耗の減少
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なぜタングステンカーバイドの加工が難しいのか？


タングステンカーバイドはタングステンと炭素の合金であり、金属のような物質で、鋼鉄よりも約2〜3倍剛直で密度があります。タングステンカーバイドは非常に高い硬度を持つため、「硬質金属」とも呼ばれます。モース硬度は約8.5〜9であり、通常の温度では酸化せず、厳しい環境でも安定しています。

タングステンカーバイドの高い硬度と耐摩耗性は、特にM2内径ねじ切り加工など、工業製造業者にとって大きな課題と困難をもたらしました。一般的には、電気放電加工（EDM）がタングステンカーバイドの加工において最もよく使用される加工プロセスです。ただし、これにより加工表面に白い層が生じ、ワークピースの品質が悪化します。白い層を取り除くための後続の製造工程が必要であり、非常に時間がかかることがあります。

一方で、従来のCNC加工では、強力な切削力とツールとワークピースとの常時の接触により、特にタングステンカーバイドのような硬い材料に対して工具の摩耗が加速し強化されます。 M2内径ねじのメジャー径は深くなるにつれて小さくなりました。結果として、ねじが完全にロックされなくなり、製品の品質に深刻な影響を与えました。
 

 

☑️ タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工情報

 

 

 タングステンカーバイドの切り加工情報     

  材料

  タングステンカーバイト(WC)

  特徴

  M2x0.4 x L3mm

  加工

  内径ネジ切り加工  

  超音波ツールホルダ       

  HSKE40-R02-06

  回転速度

  30,000 rpm

  工具

  Resmo RNA-DIA-M2-K8-#325 シングルスレッドミル  

 

HSK-E40超音波ツールホルダーはタングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工に使用されました
(図1. HSK-E40超音波ツールホルダーはタングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工に使用されました)


HIT超音波支援タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工ワークピース
(図2. HIT超音波支援タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工ワークピース)


 

HITの目標：タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工


目標は、CNC機械ツールでHIT超音波支援加工技術を使用して、タングステンカーバイド上に正常にM2内径ねじを作成することです。



 

超音波加工タングステンカーバイドの結果

 

タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工：加工効率

HIT超音波を使用したタングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工において、加工効率が67%向上しました（3倍の速さ）
(図3. HIT超音波を使用したタングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工において、加工効率が67%向上しました（3倍の速さ）)
 

  • （同じ回転あたりの送り量の条件下）HIT超音波を使用すると、回転速度（10,000rpmから30,000rpm）および送り速度（20mm/minから60mm/min）が、工具サプライヤーが提案した数値よりも3倍高く向上します。

  • 超音波なしの場合と比較して、内径ねじ1本の加工時間が元の処理時間の1/3に短縮されました。

  • HIT超音波を使用すると、高速加工時の切削力が低減し、タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工が実現されました。

 

 

タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工：ワークピースの品質

タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工ワークピースにおける、HIT超音波と超音波なしのワークピース品質の比較
(図4. タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工ワークピースにおける、HIT超音波と超音波なしのワークピース品質の比較)

 

  • HIT超音波を使用すると、高周波の微振動により、工具とワークピースの間で断続的な接触が可能となり、切削熱を大幅に低減するのに役立ちました。

  • 高速加工時の切削力と切削熱の両方の低減が、M2内径ねじの形状の完成度に寄与しました。

 

 

タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工：工具寿命

タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工における、HIT超音波と超音波なしの工具摩耗の比較
(図5. タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工における、HIT超音波と超音波なしの工具摩耗の比較)
 

  • 工具サプライヤーが提案するものよりも3倍高速な最適化された加工パラメータ（S30,000rpm; F60mm/min）は、超音波アシスト加工技術の最良を示すとともに、工具寿命のアクセラレーションテストとして設定されました。

  • 高速超音波アシスト加工プロセス下で、工具は1本のM2内径ねじを完成させることができます。一方、超音波なしでは工具はM2内径ねじを完成させることができず、工具には深刻な摩耗が見られました（工具に明らかなフィードマークが残っている）。




 

HIT超音波加工技術の成果


🕜 加工効率 - 67%アップ （3倍の速さ）
📈 品質 - 完全な内径ネジ形状
⚙️ 工具寿命 - 工具摩耗の減少

産業応用におけるタングステンカーバイドの切削加工


タングステンカーバイドのM2内径ねじ切り加工は、主に精密機械産業で利用されており、特に切削工具、金型およびダイ、高性能機械部品、金属成形ツール、ノコギリ刃の切削先などに適しています。


タングステンカーバイドはタングステンと炭素の合金であり、金属のような物質で、鋼鉄よりも約2〜3倍剛直で密度があります。タングステンカーバイドは非常に高い硬度を持つため、「硬質金属」とも呼ばれます。モース硬度は約8.5〜9であり、通常の温度では酸化せず、厳しい環境でも安定しています。

タングステンカーバイドの高い硬度と耐摩耗性は、特にM2内径ねじ切り加工のような工業製造業者にとって大きな課題と困難をもたらしました。

そこでHITの超音波加工モジュールが助けに入ります！ HITは先進材料の加工において包括的なソリューションを提供しています。 HITの超音波加工技術の支援を受ければ、クライアントは処理時間を短縮しようとして蓄積されたチップによる深刻な工具の摩耗からくる工具寿命の低下を心配する必要はありません。加工効率は大幅に向上し、工具寿命の安定性も向上します。HITはクライアントの要件に合わせるだけでなく、より良い結果を実現することを保証しています！



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