新商品・適 用事例紹介
NEW PRODUCT

B3Machining「パワーフィニッシャ TF-4H」"Power Finisher TF-4H"
キーワード

仕上げ加工・フィルムラップ・砥粒加工・寿命向上・めっき
スルーフィード・シール摺動面

工作機事業部／技術部

中村 謙太 Kenta Nakamura

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Machining「パワーフィニッシャ TF-4H」

要 旨

1. 開発の背景

近年の環境意識の高まりに対し、自動車業界はサスペンションやシリンダーなど、ロッドの表面はシール燃費性能向上にとり組んできた。その一部に、エンジンや摺動面となるため、一般的に硬質クロムめっき処理をトランスミッションなどのパワートレイン部品で、低摩擦化施している。めっき処 理後の表面は、多数の微小や寿 命向上を目的としてフィルムラップによる仕 上突起やうねりが残り、シールとの接触が不均一となる加工が行なわれている。NACHIのフィルムラップ加工機ため、シールの傷付きやシールの寿命低下によって油「パワーフィニッシャ」は、自動車メーカーから高く評価漏れを引き起こす要因となっている。また、めっき処理

され、フィルムラップ加工技術を熟成させてきた。

後の表面は面粗さが小さく、シールとの間の油膜が今回、その加工技術を応用し、ロッドの表面性状改善を高能率に行なう新機種を開発し、ラインナップに減少するため、シール摺動面に焼き付きが生じ、シールの摩耗や発熱による硬化で寿命が低下する。

加えた。生産効率性や加工精度の観点から、ロッドのこれらの不具合を軽減するため、めっき処理後にシール摺動面の新たな仕上加工法として提案する。

バフ加工もしくは研削加工が行なわれているが、バフ

本稿では、フィルムラップ加工機「パワーフィニッシャ

加工は切削能力が小さいため微小突 起を除去しきTF-4H」の特徴と加工性能について紹介する。

れず、加工に多くの時間を要する。研削加工では、
砥 石のドレスや熱 変形の影 響を避けるための暖機運転が必要であり、非効率的な加工方法である。
これら加工上の問題は、フィルムラップの加工技術をAbstract
Automobile Industry has been working to
improve fuel efficiency in order to respond torecent heightened awareness of the environment.
As a part of this, the power train component partsfor engines and transmissions are finish-machinedwith film lap processing in order to achieve low
friction and improve life. Power finisher, NACHI’s film
lap machine has been highly appreciated by automobile manufacturers, making film lap technology
mature.
Utilizing this film lap processing technology,
NACHI has developed a new model that improves
rod’s surface property with high efficiency andadded to the product lineup. NACHI proposes it
as a new method for finish-machining of rod’s seal
sliding surface from the viewpoint of production
efficiency and machining accuracy. The article
introduces the features of film lap machine, Power
Finisher“TF-4H”and its machining performance.

応用すれば解消し、高能率で安定した面性状を得ることができると考え開発に着手した。フィルムラップ
加工は、フィルムに接着された砥石により切削力は高く、砥石のようなドレスは必要ない。また、熱変形の影響も少ないことから暖機運転も必要ない。微小突起の確実な除去と、表面性状の向上が可能な加工方法であるといえる。図1にフィルムラップ加工前後の表面を示す。白い点に見えるものは微小突起である。

ロッド外観

加工前

図1

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加工後

フィルムラップ加工前後の表面

2. 加工メカニズム

3.「パワーフィニッシャTF-4H」の特徴「パワーフィニッシャ TF-4H」はスルーフィード方式を採用している。2本のドライブローラーを適正なねじれスルーフィード方式の採用より、工作物を連続投入角を与えて配置し、同一方向に回転させる。工作物はすることができる。加工時間はドライブローラーの回転ドライブローラーに乗り移り、回転が伝わると同時に速度により変化するが、1本あたり約5秒と非常に高速で、ドライブローラーのねじれ角によって推進力が働き、

生 産 性が高い。また、工作 物の搬 入出コンベアを軸方向に進行していく。ドライブローラーの上部には標準装備し、生産ラインへ即投入が可能である。設備

加 工ツール（ ポリッシングフィルムとバックアップ単体寸法を図3に、設備仕様一覧を表1に示す。

ローラー）を備えた加工ユニットが配置され、ドライブローラー上を通過する工作物にタイミングをあわせてポリッシングフィルムを押し当て加工する。また、加工ツールを軸方向に揺動させることで、オシレーション加工も行なう
（図2）
。

フィルム

バックアップ
ローラー押付

1,876
1,935

２,３６３

工作物

1,080

バックアップローラー
ドライブローラー

図3ポリッシングフィルム

表1

バックアップローラー

シャフト全長：150 ～ 550mm

対象工作物

図2

加工メカニズム

設備仕様一覧
ロッド

工作物

ドライブローラー

設備寸法

外径：φ10 ～ 30mm
ドライブローラー

工作物搬送スピード

MAX 120mm sec

参考サイクルタイム

約5秒（工作物全長が240mmの場合）

加工ヘッド数量4セット

クーラントろ過システム

1次ろ過：ペーパーフィルタ
2次ろ過：バッグフィルタ
幅×奥行き：1,935×1,876mm

機械サイズ

高さ：2,363mm

使用済みフィルムの回収

加工ヘッド上部で巻取り

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Machining「パワーフィニッシャ TF-4H」

対象工作物の外径違いに対し、ドライブローラーの研削加工

ピッチ自動可変機構と加工ユニットの自動位置決め機構を標準装備し、多種の工作物にフレキシブルな対応が可能。加工ユニットは4ヘッドを有し、ポリッシングフィルムの砥粒粒度は任意に設定が可能で、様々な加工精度の要求に対応できる。また、ストッカ付きの

フィルムラップ加工《理想的な表面》
表面に突起形状部分が無く、油溜りが確保される。

単体 機仕様にもオプションで対応する。図4は加工ユニット、図5は工作物ストッカ仕様の外観を示す。
図6

理想的な表面

加工前

図4

加工ユニット

加工後

図7

図5

工作物ストッカ仕様

4. 加工事例

表面粗さ

5. 今後の展開
パワーフィニッシャは、従来自動車メーカーから高く評価され、改良を重ねながら加工技術を成熟させてきた。近年は自動車の電動化がますます加速しており、摺動面の理想的な表面は、接触面積をできるだけ従来のすべり軸受面に加え、転がり軸受面・シール面広くして接触点の応力を小さくすることと（表面に突起といった摺動面の表面性状の改善など、顧客ニーズに形状部分を無くす）、潤滑性の低下を防ぐための油溜りタイムリーに対応しなければならない。これまで培ってを確保することが必要となる（図6）。フィルムラップ加工

きた加工技術を様々な用途に活用し、パワーフィニッシャ前後の面粗さを図7に示す。めっき処理後の表面粗さは、を通して産業界に貢献していく。

めっき膜厚や素材の面粗さによって変化するが、フィルムラップ加工後はRpk（突出山部）の数値は減少し、Rvk（突出谷部）の数値から油溜りも確保されていることが分かる。フィルムラップ加工はこの両立を実現する。

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参考文献
川端光弘：超仕上加工で表面性状の改善「パワーフィニッシャの用途展開」
NACHI TECHNICAL REPORT Vol.33 May（2018）