アングル・チャンネルへの長穴加工ポイントについてご紹介

アングル・チャンネルの長穴加工が使われる用途

長穴とは、丸穴を一方向に伸ばしたような形状の穴のことです。ボルトを通した際に、取付位置を前後・左右に微調整できるため、機械装置や架台、フレーム部品などで多く使用されます。

以下に具体的な用途をご紹介します。

架台・設備フレーム

機械装置や生産設備の架台では、現地据付時の位置調整や組立誤差の吸収を目的に、アングル鋼・チャンネル鋼へ長穴加工を行うことがあります。架台やフレームでは、複数の部材をボルトで締結することが多く、長穴を設けることで現地での微調整がしやすくなります。

搬送装置・コンベアフレーム

搬送装置やコンベアフレームでは、ローラー、ガイド、ブラケットなどの取付位置を調整するために長穴が使用されます。搬送ラインでは、取付位置のわずかなズレが搬送不良につながることもあるため、穴位置精度や長穴形状の安定性が重要です。

レール・ガイド部品の取付部材

レールやガイド部品の取付部材では、直線性や位置調整が重要になるため、長穴加工によって組立時の調整幅を確保するケースがあります。特にコンベヤレールやガイド部品では、組付け時の位置調整を前提として、穴あけ加工や長穴加工が指定されることがあります。

建築金物・産業機械部品

建築金物や産業機械部品でも、ボルト締結部の位置調整を目的として、アングル鋼やチャンネル鋼に長穴加工を行うことがあります。産業機械部品では、設置後の調整やメンテナンス性を考慮し、長穴を設けることで組立性を高めるケースがあります。

形鋼への長穴加工が難しい理由

平板と違い、ワークの固定が難しい

アングル鋼はL字断面、チャンネル鋼はコ字断面をしているため、鋼板のように平らな面をそのまま固定して加工することができません。
加工面がフランジ部なのか、ウェブ部なのかによって、ワークの置き方やクランプ方法、工具の入り方が変わります。固定が不十分な状態で加工すると、加工中にワークが動いたり、穴位置がズレたりするリスクがあります。

長尺材では穴位置のズレが発生しやすい

架台やフレームに使用されるアングル鋼・チャンネル鋼は、数m単位の長尺材になることがあります。
汎用機で加工する場合、ワークを一度でセットできず、複数回に分けて持ち替えながら加工するケースがあります。しかし、持ち替えが増えるほど位置決め誤差が発生しやすく、長尺方向の穴ピッチ精度が安定しにくくなります。

加工中のたわみ・振動が発生しやすい

形鋼は断面形状に凹凸があるため、加工時の支持方法によってはたわみや振動が発生します。
長穴加工では、エンドミルで横方向に削り広げる加工が必要になるため、丸穴加工よりも切削抵抗がかかります。ワークの固定や支持が不十分だと、長穴形状が乱れたり、バリが発生したりする原因になります。

アングル鋼への長穴加工のポイント

アングル鋼は、L字断面を持つ形鋼で、架台・フレーム・補強部材・取付金具などに使用されます。アングル鋼へ長穴加工を行う際は、L字断面ならではの固定の難しさを考慮する必要があります。

加工面を安定して固定する必要がある

アングル鋼はL字形状のため、片側のフランジに長穴を加工する場合、もう一方のフランジ形状によってワークが傾いたり、浮いたりすることがあります。

加工面が安定していない状態で長穴加工を行うと、穴位置のズレや長穴形状の乱れにつながる可能性があります。そのため、治具やクランプを使用し、加工面を安定させたうえで加工することが重要です。

長尺アングルでは中間部の支持も重要

長尺のアングル鋼では、端部だけを固定しても、加工位置によっては中間部にたわみが発生する場合があります。

支持が不十分なまま加工すると、加工中の振動やたわみによって、穴位置や長穴形状に影響が出る可能性があります。そのため、長尺材の場合は、端部だけでなく中間部も適切に支持しながら加工することが重要です。

架台・フレーム用途では穴ピッチ精度が求められる

アングル鋼は、架台やフレームの部材として使用されることが多く、複数箇所に長穴加工を行うケースもあります。

ボルト位置が合わない場合、現地での追加工や組立時の手直しにつながるため、長尺方向の穴ピッチ精度を安定して確保できる加工体制が求められます。

チャンネル鋼への長穴加工のポイント

チャンネル鋼は、コ字断面を持つ形鋼で、架台、機械フレーム、搬送装置、設備部品などに使用されます。チャンネル鋼へ長穴加工を行う際は、加工面の位置や工具の入り方によって加工難易度が変わります。

ウェブ部・フランジ部で加工方法が変わる

チャンネル鋼への長穴加工では、ウェブ部に加工するのか、フランジ部に加工するのかによって、ワークの固定方法や工具の入り方が変わります。

ウェブ部に長穴を加工する場合は、コ字断面の内側への工具干渉に注意が必要です。一方、フランジ部に長穴を加工する場合は、加工面の保持と反対側の逃げを考慮する必要があります。

複数面加工では位置決め精度が重要

チャンネル鋼の両側面や複数面に長穴加工を行う場合、ワークを反転して再セットするケースがあります。

このとき、基準面の取り方や再セット時の位置決め精度が不十分だと、穴位置のズレにつながります。そのため、複数面への加工では、どこを基準にして加工するかを事前に整理することが重要です。

加工前の段取り設計が仕上がりを左右する

チャンネル鋼はコ字断面のため、平板と比べてワークの固定や支持が難しい部材です。

加工中にワークが動いたり、たわみが発生したりすると、長穴の寸法や位置精度に影響します。そのため、チャンネル鋼への長穴加工では、加工前の段取り設計と、ワークを安定して保持できる設備が重要になります。

立形マシニングセンタによって形鋼に高精度な長穴加工が可能

このように形鋼に長穴加工を行う場合、ワークの保持や位置決め精度などが重要になります。当社では、立形マシニングセンタを導入しており、長穴の幅・長さ・端部Rを安定して加工することができます。複数のバイスで長尺材を多点支持・多点固定できることで高精度な長穴加工を行うことが可能です。

当社のアングル・チャンネル加工事例

ここでは、当社で対応したアングル材・チャンネル材の加工事例をご紹介します。

アングル鋼やチャンネル鋼は、架台・フレーム・レール部品・搬送装置部品など、さまざまな用途で使用される形鋼です。これらの部材に穴あけ加工やタップ加工を行う場合、断面形状に合わせた固定方法や、加工位置の精度管理が重要になります。

長穴加工においても、アングル材・チャンネル材の固定や位置決めは重要なポイントです。当社では、各種形鋼の切断、曲げ、穴あけ、タップ加工、製缶加工まで一貫して対応しています。

アングル材を使用したコンベヤレールの加工事例

こちらは、SS製のめっきアングルを使用したコンベヤレールの加工事例です。
本事例では、3×30×30mmのアングル材をバンドソーで切断した後、ベンダーによる曲げ加工を行い、さらにドリルによる穴あけ加工まで対応しました。

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チャンネル材を使用したコンベア用架台の加工事例

こちらは、SS製の角パイプとチャンネル材を使用したコンベア用架台の加工事例です。

本事例では、900×1200×800mmのコンベア用架台について、製缶加工、溶接、タップ加工まで一貫して対応しました。角パイプへのタップ穴加工まで含めて対応することで、1週間での短納期対応を実現しています。

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アングル・チャンネルへの長穴加工は鍛冶儀にお任せください

株式会社鍛冶儀では、アングル鋼・チャンネル鋼などの形鋼に対する長穴加工に対応しています。
長尺材への複数箇所の長穴加工、架台・フレーム用途の部材加工、汎用機では対応が難しいL字・コ字断面の形鋼加工などもご相談ください。
当社では、長尺加工に対応した立形マシニングセンタを活用し、長穴加工だけでなく、切断・穴あけ・タップ加工・溶接・組立まで一貫対応が可能です。
アングル鋼・チャンネル鋼への長穴加工でお困りの方は、お気軽にお問い合わせください。

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