自動旋盤におけるシェーパー加工

シェーパー加工は、フライス加工では対応が難しい形状を、刃具の往復運動によって加工する方法です。自動盤においては、主軸を停止させて専用工具を使用することで、シェーパー加工を行うことが可能です。

本記事では、シェーパー加工の概要や材料選定のポイント、実際の加工事例についてご紹介いたします。

シェーパー加工とは、フライス加工では対応が難しい、あるいは時間がかかるような特殊形状を、刃具の往復運動によって切削する加工方法です。旋盤の主軸を停止させた状態で加工を行うため、回転工具付きのNC旋盤を用いて加工する必要があります。

シェーパー加工では、ワークを固定したまま刃具が往復運動を行うため、一般的な回転工具による加工と比較して刃具の摩耗が大きくなります。特に鉄やステンレスは、刃先にかかる負荷が高いため、深い切り込みを必要とする形状の加工には向きません。

一方、アルミニウムや真鍮といった非鉄金属であれば、刃具摩耗が抑えられるため、比較的深い形状の加工も可能です。素材の選定はシェーパー加工の可否に直結するため、設計段階から加工法との整合性を見ておく必要があります。

自動旋盤を用いたシェーパー加工では、いくつかの実務的な配慮が求められます。

六角穴や四角穴などの標準形状であれば、汎用品のシェーパー工具を使用して加工が可能ですが、特殊な内形や自由形状を加工する場合には、刃具メーカーと連携して特注工具を設計・製作する必要があります。

本来、自動盤はシェーパー加工を前提に設計されていないため、過度な加工負荷をかけると機械の寿命や精度に悪影響を及ぼします。送り速度やストローク量を慎重に設定し、加工時間と精度のバランスをとることが重要です。

シェーパー加工では、切粉が立ってしまい、バリの発生につながってしまいます。そのため、加工後に「さらえ」工程を設け、切粉を除去してから次工程に進む必要があります。これにより、後工程での不具合リスクや工具破損の可能性を低減できます。

こちらは自動車ブレーキ用のプラグ部品です。端面の4カ所の切り込み形状には特注工具によるシェーパー加工を行っており、月産約5万個を安定供給しています。

自動盤でシェーパー加工を行う場合は、工具や加工条件の設定に加えて、機械への負荷や後工程への影響も踏まえた工程設計が重要になります。

材料や形状に応じた適切な判断を行うことで、安定した加工品質と生産性を確保することが可能です。

シェーパー加工に関するお困りごとやご相談がありましたら、ぜひ当社にお問い合わせください。

最後までお読みいただきありがとうございました！

技術コラム