ローラバニシングとは
読み: ろーらばにしんぐ
ローラバニシングとは、硬質のローラを工作物の表面に押し当てて転がし、切削ではなく塑性変形によって表面を平滑にする仕上げ加工である。円筒の内面や外面に対して行われ、面粗度の改善と同時に表面の硬さ向上や圧縮残留応力の付与が得られる。
概要
研削や研磨が砥粒によって材料を削り取って面を整えるのに対し、ローラバニシングは材料を削らずに、硬質ローラの押し付け圧力で表面の微小な凹凸を塑性変形させて均す。加工原理が切削・研削とは異なるため、切りくずが発生しない。
表面が塑性変形する過程で、表層に圧縮方向の残留応力が生まれる。この圧縮残留応力は疲労強度の向上に寄与するとされ、繰り返し荷重がかかる軸部品や、摺動面の耐摩耗性が求められる部品の仕上げに使われる。
スカイビングとの組み合わせ
油圧シリンダのチューブのような長尺の円筒内面では、切削で寸法・真円度を整えるスカイビング加工と、ローラバニシングを同一機械内で連続して行う「スカイブ・ローラバニシング加工」がよく使われる。
スカイビングで仕上げ寸法の直前まで削った内面に対し、ローラバニシングで表面を平滑化しつつ硬さを高める。切削と塑性変形加工を1つの工程系列にまとめることで、内面研削を別工程として設ける場合に比べて加工時間を抑えられる場合がある。
研削・研磨との違い
研削・研磨は砥粒で材料を除去するため、面粗度の改善はできるが表層の硬さそのものは基本的に変わらない。ローラバニシングは材料を除去せず塑性変形させるため、面粗度の改善に加えて表層の加工硬化と圧縮残留応力の付与が同時に得られる点が異なる。
一方で、ローラバニシングは大きな寸法変更や真円度の大幅な修正には向かない。あらかじめ切削で寸法と形状精度を作り込んだうえで、最終の平滑化・硬化工程として使うのが一般的な位置づけである。
よくある誤解
✕ ローラバニシングは研磨の一種であり、削って面を整える加工である。
○ ローラバニシングは材料を削らず、硬質ローラの押し付けによる塑性変形で表面を平滑化する加工である。切りくずは発生しない。
✕ ローラバニシングだけで寸法精度や真円度の大きなずれを修正できる。
○ ローラバニシングは表層の平滑化と硬化が目的であり、寸法や真円度の大幅な修正には向かない。事前に切削(スカイビングなど)で形状精度を作り込んでおく必要がある。
よくある質問
ローラバニシングをすると寸法は変わりますか?+
研磨で仕上げるのとどちらが良いですか?+
どんな部品に使われますか?+
関連用語
出典
- 機械工作法における表面仕上げ加工(ローラバニシング・転造)に関する一般的な工作技術の知見
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