テーパーは難しい?意外と厄介なテーパー加工と設計の注意点

こんにちは。山城です。

さて本日はテーパー加工についてです。最近テーパー加工についてです。
実はこのテーパー加工、色々なところで顔を出すのですが、意外と厄介な加工だったりします。

テーパー加工とは何か

棒状の素材で言えば、先端が細くなっていくように設計したものをテーパーと呼びます。穴であれば、穴の入り口が大きく、底に向かって細くなっていくような形状のことを言います。

テーパー加工の何が難しいのか。
テーパー加工といってもそれほど難しくないものから、加工不能なものまでありますので今回はそちらを検討していきましょう。
1.比較的加工しやすいもの
丸棒の先端や一部が円形状のテーパーである。
こちらは加工についてはほとんど問題になりません。
なぜなら、通常の旋盤加工で通常のバイトを使って加工できる形状だからです。
一つの面が正方形の立方体または直方体の先端を円形に削るテーパー加工、正方形の中心に開ける穴のテーパー加工。
こちらも旋盤に取り付ける四つ爪という取り付け工具があればそれほど問題なく加工できます。
2.少し加工しにくい、またはある程度の加工経験や治具が必要
直方体の対角線の中心を円の中心とする外径や内径のテーパー加工。
こちらは上に書いた一つの面が正方形の立方体や直方体と似たような加工ができそうですが、4つ爪を使うことができないため、爪自体を加工するか、治具を作る必要があります。
そのため、通常より工程が多くなり、その分コストにも影響してきます。
直方体の先端を四角錐状に細くするテーパー加工
こちらはフライス盤やマシニングセンタで加工可能ですが、複数の工程が必要になったり、四軸以上の加工機が必要になります。
3.加工がかなり難しいまたは特殊な工具、治具、機械が必要。
加工物の中心以外に明ける穴のテーパー加工、ポケットのテーパー加工。
こちらは最初からテーパーの付いた刃物(主にエンドミル)を使うか、ボールエンドミルを使って長い時間をかけて加工する必要があります。
テーパーの付いた刃物はあまり一般的ではないので工具代が余計にかかってきます。またボールエンドミルでテーパーを形成する場合は加工時間が非常に長くなります。
いかがでしょうか。
これ以外にも加工しやすい形状、加工しにくい形状はありますが、今回は代表的なものを取り上げてみました。設計の参考にしてみてください!
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