工作機械の常識を覆す！KMF保持器が拓く「自由設計ベアリング」の未来

高精度な加工が求められる現代の工作機械において、その性能を左右する心臓部がテーブルベアリングです。インデックススピードの高速化、高回転化に伴う発熱問題など、従来のベアリングでは解決が困難な課題に直面しているメーカー様も多いのではないでしょうか？

エフティーエンジニアリング株式会社は、そんな日本の工作機械メーカー様、CNCテーブルユニットメーカー様、円テーブル・インデックステーブルメーカー様に向けて、ドイツKMF社が提唱する画期的なベアリング構築ソリューションをご提案いたします。それは、「KMF社の保持器のみを活用し、お客様自身で自由にベアリングを構築する」という、これまでの常識を覆す全く新しいアプローチです。

KMF社：塑性加工技術のパイオニアが提供する革新性

ドイツKMF社は、独自の塑性加工技術に特化した企業です 。切削加工を行わないベアリング製造を得意とし、その独自の特殊塑性加工技術によって、切削加工されたベアリングと同等の高精度な仕上げを可能にしています 。これにより、圧倒的に少ないエネルギーで製造され、非常に少ないカーボンフットプリントを実現します 。

KMF社はまた、高品質な樹脂保持器を世界中の軸受メーカーに供給している、軸受構成部品のリーディングカンパニーでもあります 。この実績と技術力が、今回ご提案する「自由設計ベアリング」の基盤となっています。

従来のテーブルベアリングが抱える課題

これまでのテーブルベアリングは、クロスローラーベアリング、3ローラーベアリング、組み合わせアンギュラーベアリングなどが主流でした 。これらはベアリングメーカーによって完成品として製造され、フランジのボルト固定や押さえ板での固定といった方法で組み付けられてきました 。しかし、これらの高精度を要求される製品には、取り付け面の高い精度が求められます 。さらに、機械本体鋳物の加工精度公差とベアリングの精度公差が重なり、内径や外径に関してはマッチングが必要となるケースもありました 。加えて、ベアリングをボルトで締結する構造には構造的欠陥が指摘されていました。特に逆アキシアル方向において、ベアリングの定格荷重に対しボルトの剛性が劣る問題です 。最新の工作機械におけるインデックススピードの上昇や高速回転化は発熱問題を引き起こし、ベアリングの温度上昇による熱応力は、ボルトの締結摩擦力を容易に超えてしまうことがありました。

KMFの提案：お客様の構造部品が「ベアリング」になる

KMF社が提唱する新しいソリューションは、これまでの課題を一掃します。それは、お客様の工作機械の構造部品（ベッドなど）そのものをベアリングとして構築するという画期的な発想です 。

KMFソリューションの5つのメリット

１．発熱源直下での熱コントロールマネジメントが可能

　・ベアリング軌道面と同一の熱伝導体の直近で冷却配管を配置できるため、最も発熱する場所の熱を直接コントロールできます 。

　・水冷チラーによる温度コントロールで、熱マネジメントが容易になり、連続高速回転が可能になります 。

　・これにより、高価な3ローラーベアリングの購入が不要となり、従来のトラブル原因を排除し、ベアリング交換の頻度も減少します 。本体鋳物フレーム内に水冷ジャケットを設置する選択肢もあります 。

２．熱応力問題からの解放

　・ベアリングがボルトなどでの取り付けではないため、熱応力による膨張の問題がありません 。

　・鋳物フレームと軌道面が一体となるため、熱によるボルトのズレや摩擦力の不足といったトラブルが発生しません 。従来のボルト締結では、ボルト本数が多くても逆アキシアル方向の剛性がベアリング剛性より劣る問題や、熱応力による膨張をボルトの摩擦力では完全に固定できない問題がありました 。

３．自由自在な定格荷重と剛性コントロール

　・お客様の設計に合わせて、配置直径、条数、転動体の種類やサイズを自由に選択できるため、必要な定格荷重や剛性値を細かくコントロールできます。これにより、傾き剛性を最大化するなど、アプリケーションに最適なベアリングを構築できます 。

４．焼き入れ硬化処理が不要な軌道面

　・焼き入れ済みのシートメタル（アキシャルベアリングワッシャー Type ASSなど）で軌道面を構築するため、取り付け鋳物フレーム側の軌道面取り付け箇所に高いフライス加工精度や焼き入れ硬化処理は不要です 。

　・KMFのシートメタル軌道面は、特殊塑性加工技術により直線の帯鋼から平面巻き加工で製造されます。これにより、直径にかかわらず無駄な端材が発生せず、低コスト生産が可能です 。材質は硬化CK 65鋼で、走行面の硬度は510～620 HV（50～56 HRC）に達します 。

５．最終仕上げ研磨による高精度維持

　・焼き入れ済みの軌道面を本体フレームに金属用接着剤で固定した後、平面研磨仕上げを行うことで、最終的な仕上がり精度を精密にコントロールできます 。軌道面厚さはヘルツ応力深さの計算により、2mmの硬質層があれば応力分散により問題なく使用できることが証明されています 。これにより、接着後の高精度なベアリング軌道面が実現します。

KMF社の幅広い保持器ソリューション

KMF社は、お客様のニーズに合わせて様々な保持器と軌道面を提供しています。

●アキシャルベアリングワッシャー Type ASS

　・硬化処理が困難な、高精度な形状と十分な剛性を持つ取付面に使用できます 。

　・レーザー加工版（Type ASS 1015）と圧延版（Type ASS 2315, ASS 2322）があり、圧延版はジョイント部が傾斜しており、スムーズで静かな転動を保証します 。

　・軸受の精度は主に隣接構造の剛性に依存し、表面粗さは最大Ra0.8、厚み公差は0.01～0.02mm以下です 。

●アキシャルスラストローラーベアリング Type ASXK

　・アキシャルローラーとケージアセンブリAXK、および2つのアキシャルベアリングワッシャーASSで構成されます 。

　・非常に小さなベアリング断面と高い負荷容量を持つアキシャルスラストローラーベアリングを生成できます 。

●ラジアルローラーベアリング Type KEBF

　・ラジアルニードルローラーまたはラジアルローラーとケージアセンブリKKBF、そして硬化された内外輪で構成されます 。

　・非常に小さなベアリング断面で高負荷容量のローラーベアリングが得られます 。

KMF社は、お客様の希望に合わせた軸受を専用に設計・対応することが可能です 。

これにより、お客様は「ワン・ベアリングソリューション（最も安価で低床設計可能なクロスローラー採用） 」から、「高速回転ソリューション（縦型旋盤向け） 」、そして「最大剛性ソリューション（3ローラータイプで荷重を受けるスラスト方向のみ大径、ラジアルは2列配置） 」まで、目的に応じた最適なベアリングを構築できます 。

世界と戦うための「競争力」をKMFと共に

従来の軸受メーカーが標準で供給する軸受を使った製品は、多くのテーブルメーカーや工作機械メーカーで採用されており、その特徴は薄れ、価格競争も激化しています 。KMF社のソリューションは、この現状を打破し、お客様が世界的な競争に打ち勝つための製品開発を手助けします 。高精度、高剛性でありながら、非常に経済的な軸受ソリューションを提供することで、低コストで高性能なインデックステーブルを実現し、工作機械の性能を左右する重要なポイントを強化します 。お客様とエフティーエンジニアリング株式会社が共同で軸受周辺の設計を築き上げることで、貴社独自の競争優位性を持った製品が生まれることをお約束します 。

KMF社の自由切断シール：ベアリング保護の新たな選択肢

さらに、KMF社はベアリングの性能を最大限に引き出すための周辺部品も提供しています。その一つが「KMF自由切断シール」です 。

・自由な切断と広範な直径対応: 最小直径200mmから最大径制限なしで、自由に切断して使用できます 。

・異形対応: 楕円、角型、直線、角隅部など、様々な形状に対応可能です 。

・多用途対応: ラジアルシール、スラストシールの両方に対応し、回転部の保護、異物侵入防止、ワイパー、ダストシールとして機能します 。

・豊富なラインナップ: 5種類の断面形状と5種類のシールサイズがあります 。

・高品質と信頼性: 高品質なドイツ製（素材原料はスイス製）のシングルリップシールで、芯金（金属環）不使用のため金属の錆や腐食の発生がありません 。組み合わせによりダブルリップ、トリプルリップも可能です 。

・国内在庫による即納体制: 注文後3日以内に出荷可能な即納体制が整っています 。

この自由切断シールは、テーブルベアリングのシールリングにも採用されており、ベアリングの寿命と性能向上に貢献します 。

KMF互換3ローラーベアリング（YRAシリーズ）も提供

KMF社は、シェフラー社のYRTおよびYRTCシリーズと取り付け寸法が完全に互換性のある「YRAシリーズ」も提供しています 。高速回転対応品も用意されており、寸法測定結果の添付や、ドイツでの在庫状況に応じた迅速な供給も可能です 。

FT Engineeringが、貴社の「次世代工作機械」を共創します

KMF社の革新的なベアリングソリューションは、単なる部品の提供に留まりません。それは、お客様の製品設計に新たな自由と可能性をもたらし、より高性能で競争力のある工作機械を生み出すための、強力なパートナーシップの提案です。エフティーエンジニアリング株式会社は、KMF社の高精度、高剛性、そして経済的な軸受ソリューションを通じて、工作機械メーカー様、CNCテーブルユニットメーカー様、円テーブル・インデックステーブルメーカー様が、世界の市場で優位に立つための製品開発を全力でサポートいたします。

貴社独自の設計思想とKMF社の革新技術が融合したとき、まさに「次世代の工作機械」が誕生するでしょう。

ぜひ、エフティーエンジニアリング株式会社までお問い合わせください。貴社の具体的な課題や目標をお聞かせいただければ、最適なソリューションを共に検討させていただきます。お問い合わせはこちらエフティーエンジニアリング株式会社FT Engineering ウェブサイトブログ記事掲載ページ：https://ftengineering.jp/category/blog/