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レッスン 5.6切断第 5 章 · 機械加工

ローレット加工

焼入れしたホイールを回転する部品に押しつけて、滑り止めの模様をつける

ローレット加工は、丸い部品の表面に細かい筋の模様を転造して、指で握りやすくする加工です。バーベルのグリップ、つまみねじ、精密ドライバーの柄などで見かけます。安価で手早く、通常は旋削の直後に旋盤の上で行います。

ローレット加工:実際の写真
写真:CC BY-SA 2.5, 提供: Wikimedia Commons
硬化したホイールが、回転する棒材にグリップ模様を押し付ける旋盤でのフォームローレット:金属は削られず、押されて山になる旋盤での側面図丸で示した接触部の拡大図チャック加工物(丸棒)ダイヤモンドのローレット帯2 つの焼入れされたホイール強く押し込む部品が回る工具が沿って送られるホイールの歯焼入れ工具鋼加工物の金属破線:元の表面各歯が金属を脇へ押しやる。線の上へ山となって盛り上がり、そのためローレット加工後の径は大きくなる12345加工物工具と機械の部品動きまたは力
旋盤でのローレット加工・側面図と接触部の拡大丸数字は下のステップに対応しています。右の拡大図は、ローレットを施した帯が元の棒より少し太くなる理由を示しています。

しくみ

  1. 素材を準備する。 まず棒を、ローレットのピッチ(筋の間隔)に合う直径に旋削します。端に小さな面取り(斜めに削った縁)をつけると、ホイールがきれいに食いつきます。

  2. ホイールを押しつける。 部品をゆっくり回しながら、細かい歯のついた焼入れ鋼のホイールを表面に強く押しつけます。まっすぐな歯ならまっすぐな筋に、互いに逆向きに傾いた歯をもつ 2 つのホイールなら、あや目(ダイヤ柄)になります。

  3. 金属が筋に流れ込む。 歯は金属を削るのではなく脇へ押しのけ、その金属が歯と歯のあいだに盛り上がります。これが転造ローレットです。切りくずは出ませんが、直径がわずかに大きくなります。

  4. 模様を追従させる。 最初の一周で、歯が自分の溝に戻り、模様が均等につながる必要があります。円周がピッチで割り切れないと 二重追従 が起き、模様が乱れて二重になります。

  5. 部品に沿って送る。 工具はたっぷりの油をかけながら棒に沿って進み、帯全体にローレットを施します。深さが必要なときは 2 回に分けることもあります。最後にバリ(鋭い薄片)を取ります。

主なポイント

材料
ほとんどの延性のある(変形しやすい)金属:鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、真ちゅう。一部のプラスチックも。軟らかい金属ほどローレットが入りやすい
代表的な部品
つまみ、つまみねじ、工具の柄、バーベルのグリップ、穴に圧入するピンやインサート
部品サイズ
通常は直径数ミリから約 100 mm までの丸い部品
精度
ローレットした直径で約 ±0.1 mm。正確な寸法よりも、ピッチ(通常は約 0.5〜2 mm)のほうが重要
表面仕上げ
模様のあるグリップ面。転造した筋はなめらかで、少し光沢がある
向いているロット数
どれでも可:手動旋盤での 1 点ものから、自動旋盤での数百万個まで
金型・設備コスト
低い:ホルダーとホイールは数十〜数百ドルで、手持ちの旋盤に取り付けられる
速度
1 個あたり数秒〜1 分。旋削と同じ段取りで行う

強みと限界

強み

  • どの旋盤にも付く安価な工具で、旋削と同じ段取りで使える
  • 速い:帯 1 本が数秒で済む
  • 転造ローレットは切りくずが出ず、筋が加工硬化する(変形によって硬くなる)
  • ローレットを施した帯は、ピンやインサートを穴の中で固定する役目も果たす

限界

  • 転造ローレットは強く押すので、薄い管はつぶれたり曲がったりすることがある。切削ローレット(傾けたホイールで切りくずを削り取る)は、押す力がはるかに小さい
  • 直径が少し大きくなるので、素材はそれを見込んだ寸法にしておく必要がある
  • 直径がピッチに合わないと、模様が二重追従する
  • 硬い材料や脆い材料はローレットが入りにくく、ホイールも摩耗する

使われる場所

  • 手工具ドライバーややすりの柄、タップハンドル
  • フィットネスバーベルやダンベルのグリップ
  • 計器と機械つまみねじ、調整つまみ、マイクロメーターのシンブル
  • 組立プラスチックやアルミニウムに食いつく圧入ピンとねじ込み式インサート
  • 消費財懐中電灯のボディ、ペンの軸、オーディオ機器のボリュームつまみ

見分け方

  • 丸い部品に巻きついた、小さなダイヤ形の規則的な格子、またはまっすぐな筋。
  • 転造した筋は頂がわずかに丸く光沢があり、切削ローレットはもっとくっきり鋭い。
  • ローレットの帯は、隣の素のままの直径よりわずかに盛り上がって(大きく)いることが多く、端に小さな面取りがあります。
  • 模様の中に、にじんで二重になった部分があれば、二重追従のしるしです。

比較

動画を見る

shop and math · 初心者向けの解説と、旋盤でのデモ

jlinks101 · 手動旋盤でダイヤ柄ができていく様子のクローズアップ

Mike Levy · 切削ローレットと転造ローレットの違い

Mazatrol Tips and Tricks · CNC 旋盤のプログラムの 1 ステップとしてのローレット加工

実写真を見る

覚えておこう

  • ローレット加工は、丸い表面に滑り止めの模様を転造します。転造ローレットは切りくずが出ません。
  • 模様は円周を均等に割り切れなければならず、そうでないと二重追従になります。
  • 転造ローレットは直径が大きくなります。切削ローレットは切りくずを削り取り、押す力ははるかに小さくなります。

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