超硬ボーリングバーインサート は、既存の穴を正確な直径と仕上げに拡大するために使用されるボーリングバーに取り付けられる切削工具チップです。硬い超硬材種と最適化されたチップ形状により、産業機械加工用途の金属や合金の効率的なボーリング加工が可能になります。
このガイドでは、ボーリングチップの仕様、ボーリングバーシステムの構成、材種とコーティング、作業パラメータ、品質に関する考慮事項、ボーリングシステムの部品選択に関するアドバイスについて説明しています。
超硬ボーリングバーインサート 種類
一般的な交換可能なボーリングヘッドインサート：
- 片面スクエアインサート、マルチカッティングコーナー
- 荒ボーリング用両面スクエアチップ
- ボア仕上げ用片面ラウンドインサート
- トリゴン・インサート
- 長方形、ひし形、平行四辺形 その他の特殊な形
穴の大きさ、公差の必要性、被削材の材質に基 づいてチップのスタイルを選択します。大きなニュートラルネガティブレーキチップは、高送りによく耐えます。小さめのチップは、タイトな精密ボーリングが可能です。
ボーリングバーツールホルダー
超硬チップは、これらのツールホルダーに正確にロックされます：
- 剛性と精度の高いソリッドタイプホルダー
- 汎用性の高いねじ込み式ブロックホルダー
- クイックチェンジスタイルのホルダにより、チップのインデックスを素早く行うことができます。
- ダンパー機能付き特殊ボーリングバーホルダー
インサート形状に合ったツールホルダーを選択し、精度を損なうことなくしっかりと固定する。最適な表面仕上げのために振動減衰を考慮する。
構成と成績
の超硬合金製：
- タングステンカーバイド（WC）による耐摩耗性
- 高い靭性の炭化チタン（TiC）
- 優れた熱特性を持つ炭化タンタル（TaC）
- 耐薬品性を向上させる炭化ニオブ（NbC）
コバルト、ニッケル、クロムなどのバインダー材料により、硬度、靭性、耐熱性を調整することができる。
一般的なボーリングインサートの等級：
| グレード | 硬度 | タフネス | コメント |
|---|---|---|---|
| C2/C4 | ハード | 脆い | 45HRC以下の軟質ワーク用。低速、低送り。 |
| C5/C6 | ミディアム | 強い | 一般的な仕上げから半粗加工まで |
| C7/C8 | 非常に難しい | 脆い | 高研磨性難削材 |
硬い材種は切削速度が速いが、チッピングが発生しやすく、保守的な運転パラメータが必要となる。
幾何学的特徴
| パラメータ | オプション | インパクト |
|---|---|---|
| リード角/ノーズ半径 | よりシャープ 30° | シャープは切削力が弱いが、仕上げ加工に適している。ブラントは荒加工に強く、送り速度が速い。 |
| レーキの角度 | ポジティブ/ニュートラル/ネガティブ 0°- 25° | 正のすくい角が大きいほど剪断力は強いが、刃先は弱くなる。負のすくいの方が切れ味は強いが、高い切削力が必要。 |
| レリーフの角度 | バックテーパー度 5°- 15° | 逃げ角が高いほど耐摩耗性は向上するが、刃先の強度が損なわれる |
| チップブレーカー | すくい面に多様なノッチパターン | 切り屑を細かく分割し、長い切り屑が工具に絡みつくのを防ぐ |
ボーリングバーシステムの剛性、穴径精度のニーズ、被削材の硬度特性のトレードオフのバランスを考慮し、チップ形状を適切に適合させます。
インサート・コーティング
一般的なPVD、CVDコーティングは、摩擦を減らし、耐熱性を高めるために超硬インサート基板に蒸着される：
| コーティング | 構成 | プロパティ |
|---|---|---|
| TiAlN | 窒化チタン・アルミニウム | 高い硬度と耐熱性。耐摩耗～700℃。一般加工。 |
| AlCrN | 窒化アルミニウム・クロム | TiAlNよりも強靭なコーティングで、800℃以上の高温にも安定。鋼に使用 |
| チタン | 窒化チタン | 金色の標準コーティング。500℃まで安定。低摩擦でアルミニウム、真鍮、青銅に適しています。 |
| TiCN | 炭窒化チタン | 良好な接着性と潤滑性。鉄およびニッケル合金に使用。 |
コーティングは鋭利な刃先を維持し、刃先の蓄積を防ぎます。認証の摩擦試験データを確認してください。複数の層を組み合わせて使用することもできます。
作業材料
硬度レベルは、適切なインサートグレードと操作パラメータを決定する：
| カテゴリー | 材料 | 硬度範囲 | 成績を入れる |
|---|---|---|---|
| 軟質低炭素鋼、プラスチック | 炭素鋼、45HRCまでの合金鋼、ステンレス鋼、インコネル、チタン合金、グラファイト複合材、プラスチック。 | BHN 100-300。HRC45以下 | C2, C4 |
| 焼き入れ鋼と鉄、チタン、ハステロイ | 48～65HRCの通し焼き入れ合金鋼、パーライト鋼、マルテンサイト鋼、工具鋼、チタンおよびニッケル鉄超合金 | BHN 300以上HRC 48以上 | C5, C6, C7+ |
| 鋳鉄 | 灰色、延性、可鍛性、圧縮黒鉛 | 120-450 BHN | C6、C7、C8 |
購入前に、被削材の仕様硬度を注意深く評価すること。硬い材料は、早期のエッジ・チッピングやチップの破損を防ぐために、操作パラメータをより正確にする必要があります。
切削パラメータ
| パラメータ | 仕上げ | ミディアム・ラフ | 重荒加工 |
|---|---|---|---|
| 速度（SFPM） | 400-800 | 600-1000 | 800-1200 |
| 送り速度（IPR） | 0.0005-0.003" | 0.003-0.012" | 0.012-0.025" |
| 切り込み (IPM) | 0.020 "以下 | 0.020-0.100" | 0.100-0.400" |
十分な材料除去率を維持し、精密な穴あけ仕上げと形状を維持するために、チップのスタイルとフランク摩耗の要件に関連するパラメータのバランスをとる。
業界標準
- ISO 1832:2012 - 切削工具の番号付けシステム
- ANSI B212.4-1986-切削工具チップの形状とサイズの分類
- ISO 513:2002 - 刃先が明確な金属除去用硬質切削材料の分類及び用途
- VDI 3323:2018 - 超硬ボーリングバー - 設計および用途
ボーリングバーツールの品質を確保するため、統計的工程管理バッチデータを、これらおよびその他のグローバルスタンダードと照らし合わせてレビューする。
品質指標
- エッジの完全性
- 一貫した基材と塗膜の密着性
- マイクロクラック防止
- 表面仕上げ認証
- キャンバー、厚み、形状
- 金属切断性能に関するISO認証
特にカスタム・ボーリング・プログラムでは、バッチ間の性能の一貫性を検証する。
グローバルサプライヤー
代表的なボーリングバー切削工具メーカーには次のようなものがある：
- [三菱カーバイド］
- [ケナメタル］
- [株式会社コーロイ］
- [タンガロイ・アメリカ］
- [イスカー・メタルズ社］
各拠点で購入する前に、統計バッチデータと顧客リファレンスに裏付けられた上記の品質指標に対するサプライヤーの一貫性を評価する。
コストに関する考察
超硬ボーリングバーインサート の範囲にある：
- $5～$20（標準形状と一般的なサイズのインサートあたり
- $30+ 特殊なカスタムインサート設計および寸法用
- $100+ 超硬ワンピース調整式ボーリングヘッド用
数量と認定要件に合わせ、候補となったベンダーの料金を比較する。カスタムボーリングのニーズも考慮するが、まずは標準カタログのインサートでテストし、最適なグレードと形状を確立する。
購入基準
| パラメータ | 重要性 |
|---|---|
| テクニカル・データシート | 高い |
| グレードの空き状況 | 高い |
| 一貫性 | 高い |
| 所在地 | ミディアム |
| 価格 | 低い |
ベンダー比較
| メーカー | 提供範囲 | リードタイムズ | 価格 | 技術的専門知識 |
|---|---|---|---|---|
| [ケナメタル］ | 幅広いアプリケーションをカバー | カスタム見積もり 2週間 | 100 | 実績のある業界リーダー |
| [ARCH®] | スチール・ボーリングに注力 | 在庫は5日以内に発送 | 9 | ボーリング・アプリケーションの経験が少ない |
| [TRUER］ | 一般的な退屈しのぎのニーズ | 2週間製造 | 50 | 豊富な刃先交換式工具ラインナップ |
加工金属、穴の仕様、納期の制約に合わせた厳格な製造品質システムを持つ、最も経験豊富な超硬ボーリングバー切削工具パートナーをお選びください。
よくあるご質問
Q: 精密ボーリングバーに最適なインサート形状は？
A: 丸形チップは、小さなボーリングバーに最も精密なボーリング仕上げ品質と寸法精度を提供し、三角形チップは、大きな荒ボーリングバーでより速いMRRを提供する剛性を最大化します。
Q: 超硬ボーリングバーチップの寿命はどのくらいですか？
A: 超硬ボーリングの寿命は、被削材の硬さと加工パラメータに大きく依存します。保守的な切削速度、送り、切込み深さであれば、切れ味の良い超硬チップを使用した場合、ボーリング工具寿命は切削時間で60～90分と予想されます。
Q: ボーリングインサートの初期不良の原因は何ですか？
A:ボーリングチップの早期折損や急速摩耗の主な原因は、操作力に対するボーリングバーシステムの剛性不足と、送り/速度の低減を必要とする被削材の硬度や研磨性です。
Q: ボーリング・バーはどのように再研磨するのですか？
A:刃先交換式チップは鈍化したら交換するように設計されていますが、ツールホルダーのボーリングバーは無期限に再利用できます。一方、超硬ソリッドバーは、必要に応じて研削装置でチップを再研磨する必要があります。
