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金属加工のことについて

鉄ネコの日々あれこれを綴っています

工作基本 鉄塊からチッピングハンマー(2) 穴あけ・熱処理・仕上げ

職業訓練 工作基本のボール盤メインイメージ
金属加工ことはじめ
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ついにボール盤 穴あけ作業やります!

実はうちの工場にボール盤が2つぐらいあるんですが、どう使うのか分からなかったので、この作業は興味がありました。

ボール盤とは … 簡単に言うと、金属や木材に穴を開ける機械です。ボール盤には高速で回転するドリルが付いているので、まずそのドリルの先端と穴を開けたいところを合わせます。そして、レバーで引くとドリルが降下して穴を開ける仕組みです。

この後出てくるNCフライス盤という機械や旋盤、マシニングセンターでも穴あけをしていきますが、ボール盤はより穴あけ専用といったイメージです。

ボール盤 職業訓練の授業

  1. ボール盤の上のカバーを開けて、Vベルトが正しい位置にかけているか確認する。
    Vベルトは一般的にドリルが細い時は回転数を早め、硬い材料にあける時や、ドリルが太い時は遅くします。目安はボール盤の表示(下写真)を参考にします。
    ボール盤の表示
  2. 材料を万力に固定する。
  3. ドリルの先端がポンチに合うように台座の調整をする。
  4. スタートボタンを押して、ゆっくりレバーを引く
  5. 回転するドリルの先端から煙が出てきたら、材料の穴に油を注入する
  6. 貫通したら、レバーを素早く上げる


ボール盤を使うときは、ドリルに軍手が巻き込まれる恐れがあるので、付けないこと。そして保護メガネ必須です。

NCフライス盤で穴を拡張する

実は、私はボール盤に穴を開けるところで終わってしまいました。金切のこ作業で、ダウンしてしまい二日ほど休んでしまったのが原因ですが、ああ情けない。写真の状態までで修了です。

チッピングハンマーイメージ

ですので、ここから先は手順だけ書いておきます。

やりたかったな。NCフライス盤で穴を拡張する

NCフライス盤とは…材料の表面を平らや曲面に加工できるほか、穴あけ、みぞ削りなど、様々な加工が可能な工作機械です。

ボール盤と違いコンピューター制御された機械なので、まずは材料のサイズや厚さ、加工する位置やサイズを入力していきます。モニタで確認できるので1つ1つ確認しながら入力します。

そして入力が終わったら、スタートボタンを押すだけで機械が作業をしてくれます。ラク〜!

やりたかったな。熱処理作業

熱処理をする目的

材料の機械的性質の改質を目的として、熱処理をします。
例えば、材料を強くする強化・材料を柔らかくする軟化・材料の粘さを出すじん性の向上などです。今回は、チッピングハンマーの制作なので、材料をより強く硬くする強化が目的です。

熱処理の種類

  1. 焼ならし → 組織の均等化
  2. 焼なまし → 軟化
  3. 焼入れ → 硬化
  4. 焼戻し → じん性回復

今回は、3の焼き入れを行い強化します。

焼き入れ

A3点以上+10〜15℃に加熱した後に急冷する操作をします。

焼き入れ+急冷で起こる鉄鋼の相変態
フェライト+パーライト → オーステナイト → マルテンサイト

加熱の方法

加熱方法は、電気炉を使用したり、高周波や火炎を使ったりなど様々です。今回は酸素アセチレン火炎にて焼き入れしていきます。

急冷の方法(冷却液)

こちらも加熱と同じく方法は様々で、水で冷やす水冷や、お湯を使う湯冷、油を使う油冷などがあります。実習では油冷を行っていました。

焼き入れで、材料全体をムラ無く同じ火色になるよう加熱してすばやく冷却して、この工程は修了です。

チッピングハンマーの柄を取り付けて修了!

最後はNC旋盤で開けた穴にチッピングハンマーの柄を取り付けて完成です。あぁ完成まで漕ぎ着けたかった。

落ち込んでいても仕方ないので体力をつけて、次から頑張ります!おー!

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