スロッター加工とは
スロッター加工とは、工作物 (ワーク) を立て方向に削る加工方法です。
工作物 (ワーク) を回転式のテーブルに固定後、上下方向に動く刃物台 (ラム） に切削工具のバイトを取り付けます。その後ラムを上下に動かすと、バイトがワークを少しずつ削り所定の形を彫り出します。
また、この加工装置はワーク内面を削るだけでなく、テーブルを回転または傾けることで円筒加工やテーパー加工等のいろいろな加工が可能です。これにより、モータ―、シャフトや歯車、カムなどの伝動機器の部品に様々な機能を有する溝を加工することを目的として使用されます。
加工した溝にキーを組み込んだり、加工した部品同士を組み合わせて連結、接続したりすることで、動力を伝達する機能が得られます。
スロッター加工の使用用途
スロッター加工は、加工形状によって様々な方式があります。
1. キー溝加工
図1. キー溝加工
キー溝加工とは、回り止めを差し込むための長方形の溝加工です。軸が回転する力をギアーに伝達する場合、空回り防止用キーを掘る溝加工です。
この穴にキーを差し込むことで、軸と軸穴部を固定して軸の回転を連結部分に伝えます。主な使用用途は、シャフト、ギア、プーリー、軸加工等の加工です。
2. スプライン加工
スプライン加工とは、キー溝加工と機能は同じですが、複数本の長方形の溝を掘る加工方法です。軸と歯車を結合して軸の回転運動を歯車へ伝えます。主な使用用途は、大ギア、軸、プーリー等の加工です。
3. インボリュート加工
インボリュート加工とは、溝の形が長方形で、細い先細りの溝を掘る加工方法です。 また、スプライン加工より溝の数が多くなります。主な使用用途は、クラッチ板、ドライブホイール等の加工です。
4. テーパ加工
テーパ加工とは、ワークを加工する際、その厚み、直径、幅がだんだん先細るようにする加工方法です。 よく「テーパーをつける」と言われる形状は、このような形を指しています。主な使用用途は、円筒形状の内側にテーパー加工を実施し、キー溝を作る加工です。
5. アリ溝加工
アリ溝加工とは、ワーク表面に近づくにつれて、掘った溝幅が細くなる台形形状の溝の加工方法です。加工方法が難しく、台形形状を加工する工具が必要となるため、加工技術が重要です。主な使用方法は、Oリングが脱落しないように溝を掘る加工です。
6. その他の加工
その他の加工形状として、四角形や六角形などの角穴を掘る加工方法が挙げられます。また、半月形状の加工も可能です。主な使用用途は、レンチやボルトに六角形の形状を掘る加工です。
スロッター加工の原理
図2. スロッター加工の方法
スロッター加工は、スロッターバイトという先端がとがった形状の工具を上下方向に動かして溝を掘っていきます。加工品を水平2方向および回転できるテーブルに取り付け、上下方向に作動するラムに取り付けた工具により、各種溝加工を行います。
スロッター加工の特徴
スロッター加工の特徴は、旋盤やフライス、マシニングセンタなどでは加工できない様々な形状の溝加工ができることです。時間をかけて少しづつ溝を掘っていくため、底が行き止まりとなっている部分の加工もできます。
同じ溝加工する方法としてブローチ加工がありますが、工具が一気に溝を加工するため、大量生産に向いています。それに対して、スロッター加工は加工時間が長く、作業効率は比較的低いため、少量生産に向いています。
スロッター加工のその他情報
1. スロッター加工の課題
スロッター加工は、一般的な材料や溝形状は問題なく加工できますが、難削材や小径で軸長が長い部材への加工では加工精度が出ない、下加工や仕上げ加工など工程を分ける必要があるなどの課題があります。
2. スロッター加工の対策
図3. ガイドブッシュを用いたスロッター加工
前述した課題の対策としては、加工内面にガイドブッシュを入れて、加工時のビビりや工具の逃げを抑える方法があります。そのため、スロッター加工機械にもガイドブッシュを組み込める機能が必要となりますが、部材の材質や要求される加工精度に応じて適用されています。