ブローチ加工は、金属を削って決まった形状に整えていく切削加工の一種。「ブローチ」と呼ばれる特殊な工具を使い、金属の穴を決まった形状に整える加工方法です。洋服の襟などにつける装身具のブローチを思い浮かべる方もいらっしゃるかもしれませんが、洋服は「brooch」、ブローチ加工は「broach」なので、関連性はありません。
ブローチとは、棒状の切削工具を意味し、ブローチを使って金属を削る技術のことをブローチ加工と呼んでいます。
今回は、このブローチ加工について、特徴やメリット、デメリットなどをご紹介します。よく同列で登場するスロッター加工との違いについても解説します。
ブローチ加工とは
引用元：ライコムシステムズ（YouTube）
ブローチ加工とは「ブローチ」と呼ばれる特殊な切削工具を使い、金属を決まった形状に加工する除去加工の一種です。エンジンの部品や歯車のキー溝を彫るのに欠かせない加工方法で、スプロケット、スプライン、歯車などを製造する際に多く用いられます。そのため、自動車や飛行機の部品製造によく使われています。
金属の外側を決まった形状に削る「表面ブローチ加工」と、内側の穴に貫通させる「内面ブローチ加工」の2種類があります。いずれも金属に対し、ブローチを一定の速度で貫通させることで表面を削る加工方法です。
ブローチ加工の切削条件
ブローチ加工では、素材に合わせ、最適な切削条件を設定する必要があります。短時間で金属を削り、粗加工から仕上げまで全行程をこなすため、ブローチの工具には硬度の高い金属が用いられます。ただ、硬ければ良いという訳ではなく、素材によって相性の良い素材が異なります。
炭素鋼やステンレス鋼、チタン合金など、加工する金属はさまざま。そのため、それぞれの金属の硬度に合わせてブローチも最適な素材をチョイスしなければなりません。
さらに、加工速度なども調整することで、良質な部品の加工に繋がります。
ブローチ加工のメリットとデメリット
ブローチ加工は特定の条件において大きな効果が得られる加工法です。活用できるシーンが限られているため、メリット・デメリットが明確に分かれています。きちんと把握し、効果的に活用しましょう。
ブローチ加工のメリット
ブローチ加工のメリットは下記の通り。
・短時間・1工程で加工が完了する
・同一部品の再現精度が高い
・他ではできない加工が再現できる
・少人数での管理が可能
●短時間・1工程で加工が完了する
ブローチ加工は、旋盤加工なら複数の工程を経なければ完成させられない部品を、ブローチ盤で工具を引き抜くという一工程だけで、粗加工から仕上げまで完了させられます。そのため、同じ部品を大量に製造することができます。
●同一部品の再現精度が高い
ブローチ加工は至ってシンプルな工程のため、仕上がりに大きなズレがありません。そのため「高品質・高精度」の部品を、短時間で大量に製造できます。
●他ではできない加工が再現できる
キー溝の形状などによって、ブローチ加工でしか実現できない部品もあります。実現が難しい螺旋状の内溝なども、ブローチ加工を用いれば簡単に実現できます。
●少人数での管理が可能
特殊な形状の加工を実現させるブローチ加工ですが、作業自体は特別な技術を必要としません。そのため、熟練度の低いスタッフでも、1人で全行程を完了でき、大量生産において大きなコストダウンに繋がります。
ブローチ加工のデメリット
ブローチ加工のデメリットは下記の通り。
・少量生産はコスパが悪い
・不得意な加工もある
●少量生産はコスパが悪い
ブローチ加工は、加工する部品に合わせて専用のブローチを製造します。ブローチはかなり高額で制作に時間もかかるため、少量生産だとコストパフォーマンスがかなり低めです。
●不得意な加工もある
ブローチを貫通させることで一度にすべての工程を完了させるため、貫通させない加工は不得意です。
スロッター加工とブローチ加工の違い
よく、ブローチ加工と並べて登場するのがスロッター加工。スロッター加工は金属に対し、刃物を取り付けたラムを垂直に上下動させながらキー溝加工を行います。
どちらもキー溝加工に用いられますが、スロッター加工の得意分野は「小ロットの止まり穴」。ブローチ加工の不得意な部分を得意としている加工法です。
