ESC技術により超硬ネジ刃の耐久性を向上

ESC（Edge and Surfaceconditioning）処理は、刃先の強化（不動態化）と表面研磨を行う処理です。 ESC加工により工具刃先強度が向上し、表面応力状態が改善され、表面粗さ値が低減され、工具耐久性が1～4倍向上します。 

中国の年間石油掘削と鋼管の生産量は80万トンを超えており、石油鋼管の加工には多数のネジ付きブレード（年間10万枚）を使用する必要があるため、ESC技術を使用してネジ付きブレードの品質と耐久性を向上させることは、大きな経済的メリットをもたらします。

1. 1 ねじ刃の形状特徴 本紙はオイルケーシングの外ねじに使用される三枚刃の一種で、刃の材質は超硬合金 YT715 です。刃の各刃の刃先に、A～qの11点の特徴点を選択します。H点は刃先、A点とQ点は根元の刃先、D点とL点は刃先の側面を表します。高倍率で見ると、ブレードのエッジ (つまり、前面と背面の接合部) は単純な線ではなく、複雑な面になります。 

エッジの鋭さは半径 re で示されます。刃は図のように鋭利な自然刃を形成するように加工されており、歯形の刃先の半径は均一ではありません（re=0.002～0.018mm）。

切削工具の信頼性と安定性を向上させるため、ESC技術による刃先の精密ホーニングにより、刃先強度の向上（reの増加）、表面粗さ値の低減（ra

2. ESC技術と振動ホーニング法 ESC（エッジおよび表面硬化処理）プロセスは、原則として機械的、化学的、電気化学的、研磨的、熱処理、電磁的およびブラシマシンホーニング法、振動研磨ホーニング法、サンドブラスト強化法、高速粒子衝撃法などのその他の技術的方法に分けることができます。 

この論文では、振動砥粒ホーニング法を使用してネジ刃の刃先表面を強化します。この方法は、少ない投資と低コストで特徴があり、刃表面の残留応力を効果的に低減または除去できるため、刃の耐久性が向上します。従来の振動ホーニングマシンは、振動機構（モーター、カム、スプリングなど）と作業台、SICまたはアルミナ粒子を使用した研磨剤、作業台上のボックス内のブレードと研磨剤で構成され、ブレードと研磨剤の摩擦、衝撃を通じてエッジの不動態化を行います。しかし、刃先の半径を均一にすることは難しく、歯先と歯元の半径誤差は0.02～0.09mmあり、加工品質やねじ刃の有効寿命に影響を与えます。 

この論文では、新しいタイプの機械振動ホーニング法を使用して、従来のカムおよびモーター機構を新しいタイプの振動モーターに置き換え、砥粒はエメリーと炭化ホウ素の混合物で、新しい治具を使用することでブレードと砥粒の間の相対運動が改善され、歯先と刃先半径の誤差が0.01mm以内に制御され、それによってねじ加工の合格率とブレードの有効寿命が向上します。