バルブの複合加工におけるメリット・ポイントとは?

バルブ

バルブとは?

バルブとは、JISの規格によると「流体を通したり、止めたり、制御したりするため、流路を開閉することができる可動機構をもつ機器の総称」とされています。バルブには多くの種類があり、一般的には弁体の形状や機能によって区分されています。流体を制御するという役割は共通していますが、種類ごとに特性は異なり、大きく5種類が以下のように分類されています。

①チャッキバルブ:流体の流れを常に一定方向に保ち、逆流を防止する機能を持つバルブです。
②ゲートバルブ:板状の弁体で流路を垂直に仕切って開閉を行う構造の高い止水力を持つバルブです。
③グローブバルブ:球形の弁体で入口の中心線と出口の中心線とが一直線で優れた流量調整を持つバルブです。
④ボールバルブ:ボール状の弁体が回転することで開閉する構造で開閉操作が簡単に操作できるバルブです。
⑤バタフライバルブ:円板状の弁体で開閉が素早く流量調整機能にも優れているバルブです。

バルブを製作する上で重要なのは、流体の圧力に耐えうる耐圧性と使用流体に対する耐食性です。当社の加工でもその2点に十分に注意して加工を行っており実績としては、対応可能な加工サイズは最大φ100です。また対応可能な加工精度は5μmです。

 

複合加工とは

当社では複合加工とは、1つのワークに対して、多工程の加工を施す加工方法のことを表しております。当社にて、複合加工をする上でのメリットとしては、リードタイムの短縮や工程間の輸送コスト削減などが挙げられます。

精密部品加工センター.comでは、放電加工やマシニング加工、研削加工、旋盤加工等の様々な加工方法を組み合わせることで、他社ではできない複雑形状の精密部品加工を行うことができます。

>>複合加工とは?メリットや当社で対応可能な加工方法について

 

バルブを複合加工する際に必要になる加工工程と使用する設備について

バルブを複合加工する際には、旋盤加工、穴あけ加工、フライス加工、円筒研削加工の複数工程にて加工をします。図面を読み取り、工作機械と工具の選定及び加工手順を確認します。下記にそれぞれの加工工程の説明と当社が使用している設備についてご紹介いたします。

・旋盤加工

まず初めに定尺寸法の材料から削り代を考慮し、仕上がり寸法よりも少し大きめに切断するための材料取り作業を行います。一般的に旋盤加工は、マシニング加工よりも加工が早く切削効率が良いために旋盤加工をまずは行います。旋盤加工の工程で使用する設備としてはNC旋盤がメインになります。具体的に当社では下記の設備を使用しています。
NC旋盤 LN-32N テクノワシノ 2台
NC旋盤 GT-250B 永進機械 1台

・穴あけ加工

加工物に穴をあけることは、軸を通したり、ネジ形状にして他の部品と締結するために利用したり、ピンを圧入して位置決めに使ったり、軽量化の肉抜きだったり、液体や気体の流路になったりと、様々な用途が考えられます。厳しい内径や位置公差の加工をする場合や内面を綺麗に仕上げる場合があるので、あらかじめ外径加工を行うことが重要となります。具体的に当社では下記の設備を使用しています。
5軸マシニングセンタ ROBODRILL α-T21IFL 1台

・NCフライス加工

NCフライスは任意の形状に加工をする際に用いられます。具体的に当社では下記の設備を使用しています。

ワイヤー放電加工機 UP6 H.E.A.T. 牧野フライス製作所 1台
ワイヤー放電加工機 UPV-3 牧野フライス製作所 1台

・円筒研削加工

旋盤加工やフライス加工を行った後に最後の表面の仕上げとして砥石を使って行われる円筒研削加工を行います。工作物の外径を削る加工として旋盤加工やフライス加工がございますが、工具である砥石も回転させて接触させることで寸法精度の高い表面処理で非常に滑らかな表面が得られます。具体的に当社では下記の設備を使用しています。

円筒研削盤 GUP32X50 豊田工機 1台
NCジグ研削盤 JG-15CPX 和井田製作所 1台

>>当社の加工設備はこちらから

 

バルブを複合加工するメリットについて

バルブを複合加工するメリットとしては、リードタイム短縮と輸送コストの削減をすることが出来る点です。

①リードタイム短縮

当社は旋盤加工、穴あけ加工、フライス加工、研削加工に渡る複数工程を自社内で一貫対応が可能である加工設備を保有しています。それぞれの工程にハイレベルな技術力をもつスタッフと機械設備を整え、外注による品質や納期のバラつきを無くすとともに、運送費用や外注経費を抑えてコストダウンを図っています。さらに各工程で品質検査を行うことにより全体的な品質検査回数を増やしており、お客様の要求する精度への乖離をなくしております。

②バルブのシール面を高精度に加工することが可能

バルブはピストンの動きに合わせてタイミングよく開いたり閉じたりを繰り返し流体を出し入れを行いますがバルブの閉鎖時に隙間がある場合に燃焼室に混入してはいけない流体が入る場合があるために気密性が重要となります。その圧縮率が低下しないためにも研磨を行いますが、当社では最終工程で研磨を行うことを前提に全体最適な加工を行っている完成品の精度が高く加工することが可能となります。

 

バルブを複合する際のポイントとは?

バルブの複合加工におけるポイントとしては、①シール面の平面度と②シール面の合わせに注意して加工することが重要となります。①のシール面の平面度を出すために平面研磨機で砥石の管理・温度管理を注意しております。また②のシール面の合わせでは機械加工では得られない平面度、直角度、真直度を実現するために、光明丹を使用しての当たり見確認しており、当たっている部分を研磨して当たるまで調整しております。加工の流れとしては平面研削加工後に形状によってはマシニングセンタを使用して成形をしております。

 

複合加工の加工事例のご紹介

加工事例:継手①
継手

こちらは、ステンレス鋼の継手部品です。サイズは70×60×30の自動車業界・金型業界向けに使用されています。SUSなら、どのような材質にも対応です。

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加工事例:継手②

こちらは、真鍮の継手部品です。サイズはφ10×5の半導体業界・自動車業界・情報通信業界向けに使用されています。

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複合加工のことなら、精密部品加工センターにお任せ!

精密部品加工センター.comを運営する株式会社長津製作所では、精密部品を中心とした様々な部品加工を多くの業界に向けて行っております。ワイヤー放電加工機から型彫放電加工機、研削加工機、マシニングセンタなど、多岐にわたる工作機械を保有しているため、あらゆる精密部品加工に対応しております。 また、ホログラム光学素子用金型などの超精密金型の設計・製作実績も多数ございます。 さらに当社では、当社工場にとどまらず、大田区や燕三条など、国内でも有数の加工集積地に幅広い加工ネットワークを築いております。これらの加工ネットワークを駆使することで、どこの会社ならできるかわからないような部品加工にも対応いたします。 「この部品はどこの会社ならできるのかな...?」「加工するのが難しい材料なんだけど、どこにもお願いできなくて困っている...。」「とにかく高精度に加工してほしい!」こうしたお悩みに、精密部品加工センター.comはお応えいたします。精密部品の設計・加工にお困りの方は、まずはお気軽に当社までご連絡ください。

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