内径保持具でグリップを手に入れよう

内径部品のクランプにより、部品の特徴へのアクセスが容易になり、部品の外側にグリップ機構が必要なくなります。 写真提供：ハインブーフ。

旋削加工用の従来のクランプ オプションは、外径 (OD) のグリップに重点を置く傾向があります。 しかし専門家は、特にツインスピンドル構成の新しい旋盤装置を購入する店が増えているため、内径 (ID) 部品のクランプがより一般的になっていることに同意しています。

ニューヨーク州ホーポージのロイヤル・プロダクツ社社長、トム・シェリダン氏は、「最近のトレンドは、主軸と心押し台ではなく、2つの主軸を備えた機械に投資する店だ」と語った。普及し始めており、ますます価値が高まっています。」

ツインスピンドル機械では、コンポーネントはメインスピンドル上で未処理の状態にあります。 この段階では、多くの場合、内部コンポーネントと ID フィーチャーを機械加工することが合理的です。 この操作が完了すると、部品はサブスピンドルに移送されるため、マンドレルなどのクランプ デバイスを使用して、加工したばかりのフィーチャーの内部を掴んで外径に完全にアクセスできるようになります。

一部のショップでは、OD クランプが常に行われてきた方法であり、すべてのコンポーネントに ID グリップに不可欠なボアがあるわけではないため、OD クランプに固執します。

「完璧な世界では、すべての部品にクランプできる穴があるでしょう」とウィンケル氏は言います。 「しかし、そうではないことは誰もが知っています。ですから、時には選択の余地がなく、別の方法を選択することになります。」

専門家によると、ID パーツのクランプの最も重要な利点の 1 つはアクセスしやすさです。 ID クランプでは、部品の外側プロファイルにグリップ機構が必要ないため、工具の干渉がありません。 また、すべての外径フィーチャを 1 回の操作で回転させることができ、同心度を最適化できます。これは、公差が厳しくなるにつれて専門家が注目する望ましい特性です。

サブスピンドル機械を使用する場合、オペレータはグリップ構成が表面状態にどのような影響を与えるかを考慮する必要もあります。

「部品の一部を 1 回の操作で加工し、その一部を 2 回目の操作で加工するのではなく、コンポーネントの全長に完全にアクセスできるようになります」と Sheridan 氏は言います。 「ツイン主軸構成では、部品がメイン主軸で加工されてからサブ主軸に搬送されるときに、すでに加工された外径面を掴むと、損傷や跡が付く可能性があることを考慮することが重要です」表面です。」

シェリダン氏はまた、多くの部品では、部品の構成により内径ボアの係合長さが外径グリップに利用できる長さよりも長くなる可能性があり、その結果、剛性とトルク伝達が増加する可能性があると指摘しています。

内径部品のクランプがワークホールディングの本格的なオプションになったのは、ここ数年のことです。 専門家らは、マンドレルと ID クランプのオプションは利用可能であるものの、多くの誤解が広まっているため、より伝統的な方法では見落とされることが多いことに同意しています。

ツインスピンドル機械では、ID クランプをサブスピンドルで使用して、メイン スピンドルを使用して加工された内部フィーチャーをグリップすることができ、外径への完全なアクセスが可能になります。 写真提供：ロイヤルプロダクツ。

「数年前、人々は ID クランプがオプションであることを実際には知りませんでした」と Winkel 氏は言います。 「当時のマンドレルは壊れやすくカスタム品である傾向があったため、入手までに長い時間がかかり、高価でした。当時は標準品、既製品、モジュール式の製品はありませんでした。つまり、実際はそうではないのに、人々はまだそうであると思い込んでいるのです。」

現在、さまざまなオプションが市場で入手可能です。 Winkel 氏は、これは万能のデバイスではありませんが、クイックチェンジ オプションと適応性のあるコンポーネントを備えているため、ショップは 1 つのマンドレルを購入し、最小限の投資で迅速に他の部品に切り替えることができると説明しました。

「業界には誤解があり、販売店は[クランプ]ブッシュがボアの長さまたは部品の長さと一致しなければならないと信じています」とウィンケル氏は言います。 「それは単純に事実ではありません。私たちは非常に短い長さに固定して多くのアプリケーションに取り組んできましたが、それはうまくいきました。もちろん、私たちはプロセスが何であるか、ショップが何を達成しようとしているのかを理解しています。」

ID クランプを検討するときは、現実的になることが重要です。 部品にボアがあるからといって、マンドレルが最適な選択であるとは限りません。 部品を ID 上でグリップできるかどうかは、部品の形状が重要な役割を果たします。 Sheridan 氏は、たとえば、穴の寸法が Ø25 mm、深さ 12 mm であるが、部品の外径が 200 mm である場合、内径をクランプしても、部品を効果的に加工するのに十分なグリップ トルクが必ずしも伝達されるわけではないと説明しました。

もう 1 つのよくある誤解は、マンドレルは壊れやすく、部品をクランプする堅牢な方法ではないということです。 Winkel 氏によると、マンドレルは伝統的にスロット付きコレットまたはスロット付きブッシュで構成されていたため、人々はこれを信じています。 メーカーは、デバイスにスロットを切り込み、拡張させることによってデバイスを作成しました。 ただし、拡張機能には大きな制限がありました。

「このスタイルのコレットを部品なしで何度も拡張すると、コレットに応力が蓄積し、故障につながる可能性があります」とウィンケル氏は述べています。 「非常に多くの人が、『機械のシリンダーを作動させるフットスイッチを踏んだ場合、コレットが壊れる可能性はあるだろうか？』と考えました。」 それは私たちが利用可能な新しいオプションで払拭しようとしている一般的な考えでした。」

ウィンケル氏は、多くの新しいマンドレルでは、鋼製セグメントが一緒に加硫される加硫ゴムブッシュのセットアップが使用されていると指摘しました。 この設計により、部品なしでマンドレルを複数回作動させても、破損することはありません。

ツインスピンドル旋盤のトレンドにより、ID パーツのクランプの重要性と適用可能性がユーザーの目を開かせたのは確かです。 ただし、ID のクランプは一般に歯車の製造で使用されており、実際にはそれが理にかなっています。 専門家らは、現在、より多くのフライス加工アプリケーションもこの方法を使用してクランプされていると指摘しました。

ミズーリ州セントルイスのカー・レーン・マニュファクチャリング社のシニア・エンジニア、ジョシュ・ハーシュバッハ氏は、「最適なクランプ・オプションの選択は、顧客の用途によって決まります。部品のサイズに応じて、部品のプロファイル全体にアクセスする必要がある場合は、どこで加工されているか、加工方法に基づいてどの程度の力が加えられているかを把握できるため、多くのフライス加工顧客にとって優れたソリューションとなるでしょう。」

フライス盤と旋盤で ID クランプを使用する利点は似ています。 Herschbach 氏は、フライス加工用の ID ワークホールディング オプションの利点の 1 つは、複数の部品を固定できることであると述べました。

すべての外径フィーチャーを 1 回の操作で回転させることができ、厳しい公差を満たすために必要な同心度を最適化できます。 写真提供：ハインブーフ。

「内部に穴がある限り、ワンオフに簡単に使用できます」とハーシュバッハ氏は語った。 「ただし、治具プレートにボルトで固定する必要もあります。クイックチェンジ機能があるため、大規模生産には最適です。自動調心クランプにより、垂直および水平マシニング センターの両方で複数部品の加工を密接に取り付けることができます。」

内径クランプに適した用途は歯車製造だけではありません。 5 軸フライス盤または 4 番目の軸を備えた機械も、店舗がこの方法を採用するのに役立ちました。 ジョー、ダブテール、その他のクランプ方法の代わりに、マンドレルを使用すると、他のワーク保持装置では不可能だった部品の 5 つの側面にほぼ完璧にアクセスできます。

「展示会で、5 軸機械でデモンストレーションされている最も一般的な部品の 1 つはインペラです」と Winkel 氏は説明しました。 「機械加工される様子を見るのは非常に印象的です。しかし、多くの場合、それらは 3 つ爪チャックを使用して固定されます。シャフトを使用して部品がどのようにエンジンに接続されるかを考えると、同じ方法でクランプすることは理にかなっています。」 「最終製品で固定されることになります。マンドレルで固定する方がはるかに合理的です。このプロセスはまだ業界に浸透していません。私たちはそれを変えたいと考えています。」

副編集長の Lindsay Luminoso には、[email protected] で連絡できます。

カー レーン マニュファクチャリング カンパニー、www.carrlane.com

ハインブーフ アメリカ、www.hainbuchamerica.com

ロイヤル製品、www.royalproducts.com

今日のマンドレルの多くの機能と機構により、剛性と正確な ID クランプが確実に提供されます。 写真提供：ロイヤルプロダクツ。