【面取り加工】c面取りの方法や種類をVA・VE事例を交えて紹介!

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板金加工というと、曲げ加工やせん断加工が最初に思い浮かぶかと思いますが、加工品が部品として実際に使用される前に、様々な仕上げ加工がされていることをご存知でしょうか。今回ご紹介する「面取り加工」は、とても細かい作業ですが、この工程によって製品の精度と安全性が決定される重要な加工です。

本記事では、面取り加工の概要と方法、VA・VEの事例についてご紹介します。

面取り加工とは?

せん断加工や打ち抜き加工をしたままの板金の端部はとても鋭利なもの。また、角度が90度以上の鋭角な角部(ピン角)は、刃物と同程度切れ味がよく、扱うには非常に危険です。

この尖った端部を削ることでバリをなくす処理のことを「面取り加工」と言います。扱いやすくなり、安全性が確保できるだけでなく、バリを取り去ることで材の固定や正しい測定が可能になり、精度の高い部品作りにつながります。

面取り加工に使用する道具は?

面取り加工に使用する道具を選ぶときには、以下のようなことを考慮して選択します。

考慮するポイント・加工が表取りか、裏取りか・面取り角度・面取りの最大深さ・被削材

工具には、面取りカッターや傾斜のついたエンドミルなどがあり、面取りに適した形に成形された工具も多くみられます。手作業で行う面取り加工には、主にヤスリやベルターという工具を使います。

引用元:Bildy.jp

ベルターは、研磨用の砥石を接着したベルト状の布を電動で回転させることで研磨します。回転させて布を回すことで、端面の角を斜めにすることができるのです。金属の一部を削っているため、加工中には金属の粉が舞うため、集塵機で飛散を防ぐと共に、作業者はマスクをつけることが必須です。

面取り加工の種類

面取り加工には主に①C面取り②R面取り③糸面取りの三種類があります。

面取り加工の種類①斜めに落とす「C面取り」②角を丸める「R面取り」③微細な調整の「糸面取り」

引用元:クリンチング・ファスナー虎の巻き

①C面取り

C5やC10と表現される面取り加工で、角を斜めに落として面取りをする一般的な方法です。「C」の後の数字は、角の先端から何mmの部分で切削するかを表しており、現場の面では「指示なし面はC0.5」などと使われます。

②R面取り

丸みを帯びた形状を 「 R形状」と言うように、R面取りは角を丸める面取りの方法です。「R5」と言ったら、角部の各辺から5mm内側に入った位置の中心にある、半径5mmの円状の面取りを行います。

斜めに角を落とすC面取りとは異なり、弧を描いて切る必要があるため、プログラミングと専用の工具が必要になる点が大きく異なります。

③糸面取り

糸面取りは、目に見えないくならいの精度でヤスリなどを用いC面取りを行う方法です。C面取りでは5~10mm程度の精度で面取りをする一方、糸面取りは0.1~0.3mmを目安に加工します。

C面取りの加工方法と計算方法

二辺が交わる角を45度の角度で削るC面取り。実際に加工する際の方法には二つあります。

引用元:金属加工!?ものづくり初心者のメモ帳

材を斜めにして垂直に削る方法

一つは、材を45度傾けて掴み、垂直に角を落とす方法です。加工物が大きく、面取りも大きく行う必要がある場合は有効です。

材はそのままに斜めに削る方法

反対に、非常に小さい材や、複雑な形の材を削る場合は、材を傾けることが難しく、材に対して斜めの方向から削る必要があります。その場合、角度を考えてどの程度削る必要があるのかを計算する必要があります。

端部からの深さの計算方法

そこで、削りたい端部(直角)の深さをDとすると、「C1」の場合の計算式は下記のものになります。

深さの計算式D= 1.0÷√2≒0.7(mm)

削る部分を1.0×1.0の辺で挟まれた直角二等辺三角形としてイメージすると、求めたい深さDは、その直角二等辺三角形をさらに半分にした長辺1.0の直角二等辺三角形の高さ部分です。

1:1:√2の45度直角二等辺三角形の辺の比率を利用して、先ほどの式で高さ部分を求めることができます。

難しい感じた方でも大丈夫。「D ≒0.7」さえ覚えておけば、例ば「C5」のときは、 D×5 ≒3.5というふうに、倍にすることでどの場合でも簡単に求められます。

面取り加工のVA・VE例

精密加工でアルミや金属を切削加工する場合は、仕上げ工程で面取り加工を行うことが必須です。一般的にはヤスリなどの手作業で行う面取りですが、技術者の技量によるところが大きく、大きさやや角度が一定にならないこともあり、見栄えが悪くなるというという課題があります。さらに、加工時間も増えれば、コストアップにつながります。そのような場合は、機械加工による面取りを採用することで、見栄えが向上し、面取り寸法の指定にも対応することが可能になります。マシニングセンターに面取りをプログラミングするため、面取りを忘れることを防止することも同時に叶います。このように、手作業と機械作業、どちらを採用するか、ケースに応じて見極めることも重要です。

まとめ

今回は、注目されることの少ない工程ながら、板金加工の精度と安全性を支えている面取り加工について取り上げました。板金加工品が製造・出荷され、私たちの生活をサポートしてくれる上で、欠かせない工程の一つです。これからは、製品の端部にも注目してみてくださいね。