カム形状の精密加工｜特殊曲線のワイヤーカット・単品製作

自動機・専用機・搬送装置などで、回転運動を往復運動や揺動運動へ変換するカム部品。輪郭形状が装置の動きに関わるため、特殊曲線の加工だけでなく、回転中心や基準位置との関係も重要です。

「自由曲線を含む板カムを加工したい」
「カム輪郭とキー溝の角度位置に指定がある」
「既存設備の交換用カムを1個だけ製作したい」

阪神精工では、図面・CADデータを確認し、ワイヤーカット放電加工を中心に、形状に応じた加工方法を検討します。特殊カムの単品製作・試作部品についてもご相談ください。

カム輪郭は、機械の動きを決める機能形状

板カムでは、外周に接触するフォロアやローラーが、カムの回転に伴って移動します。

そのため、外周は単なる部品の外形ではありません。装置の動作に関わる機能形状として、指定された輪郭を正しく加工する必要があります。

特殊カムには、次のような形状があります。

• 回転角に応じて形状が連続的に変化する曲線
• 上昇・下降・停止区間を持つ輪郭
• 左右非対称のプロフィール
• 直線・円弧・自由曲線を組み合わせた輪郭

加工の検討では、外形寸法だけでなく、完成品の輪郭が定義された図面・CADデータを確認します。

完成輪郭とフォロア中心の軌跡は異なります

ローラーを使うカムでは、ローラー中心の軌跡と、実際にローラーが接触するカム輪郭は異なります。

加工依頼時には、データに描かれた線が次のどちらかを明確にしてください。

• 完成品として加工するカム輪郭
• フォロア中心の動きを示す軌跡

フォロア中心の軌跡を、そのまま完成輪郭として加工すると、設計で想定した形状と異なる可能性があります。

阪神精工では、設計意図を推測して輪郭を変更するのではなく、図面・CADデータで加工対象を確認します。軌跡のみのデータの場合は、完成輪郭の定義について事前確認が必要です。

ワイヤーカットによる特殊曲線の輪郭加工

ワイヤーカット放電加工は、細いワイヤ電極と加工対象の間で放電を発生させ、加工データに沿って輪郭を形成する方法です。

電気を通す材料で、ワイヤーが貫通できる板カムなどでは、次の形状に適用できる場合があります。

• 自由曲線を含む外周形状
• 左右非対称のカム輪郭
• 複数の曲線が連続するプロフィール
• 貫通した内周カム形状

阪神精工では、複数のワイヤーカット放電加工機とCAD/CAMを保有しています。材質・板厚・輪郭・要求精度・数量を確認し、加工方法を検討します。

詳しくは、ワイヤーカット放電加工をご覧ください。

曲線のつながりと加工データを確認

特殊カムでは、直線と円弧、円弧と自由曲線などの接続部分も確認が必要です。

意図しない段差や曲線の折れがあると、フォロアの動きに影響する可能性があります。CADデータに線の途切れや重複がある場合も、加工する輪郭を明確にする必要があります。

図面とCADデータをあわせてご提供いただき、輪郭が一致しているか、曲線の接続に指定があるかを確認します。

加工側の判断だけで曲線を滑らかにしたり、設計輪郭を変更したりすることは避け、必要な修正は設計意図を確認して進めます。

回転中心・キー溝とカム輪郭の位置関係

回転カムでは、軸穴と外周輪郭の位置関係が重要です。

部品によっては、次の要素を基準としてカムの角度位置が指定されます。

• 軸穴・回転中心
• キー溝
• 位置決め穴
• 取付穴
• 基準線・基準角度

例えば、キー溝を基準にカムの特定位置を指定する場合は、輪郭とキー溝の角度関係まで確認します。

外形だけでなく、どこを回転中心とし、どの位置を角度の基準とするかが分かる図面をご提供ください。

内周カムと底付きカム溝の加工

部品内部にカム輪郭を設け、ローラーなどを案内する構造もあります。

貫通した内周形状では、ワイヤーカットを利用できる場合があります。閉じた内周輪郭では、ワイヤーを通す開始穴や加工の進め方も検討します。

一方、底を残すカム溝は、通常のワイヤーカットによる貫通輪郭加工とは条件が異なります。マシニング加工や形彫り放電加工など、形状に応じた方法を検討します。

阪神精工では、これらの設備も保有しています。加工可否は、溝の形状・深さ・材質・要求精度などを確認して判断します。

単品・試作・既存設備の交換用カム

専用機や自動機では、市販品で代替できない専用カムが使われることがあります。

「試作装置用に1個だけ必要」
「摩耗したカムを交換したい」
「同じ形状を予備品として製作したい」

このような場合も、製作図面・CADデータをもとに加工可否をご相談いただけます。

熱処理前後のどの段階で加工するか、接触面の表面粗さや仕上げに指定があるかも、あわせてお知らせください。