CNCツールのチップ形成メカニズムは、加工プロセスに大きな影響を与える基本的な側面です。 CNCツールのサプライヤーとして、このメカニズムを理解することは、高品質の製品と貴重な洞察をお客様に提供するために重要です。
I.チップ形成の基本
CNC加工の世界では、切削工具がワークピース材料と相互作用すると、チップ形成が発生します。 CNCツールの最先端がワークピースに浸透すると、材料にせん断力を発揮します。このせん断力は、最先端の前の材料を粗末に変形させ、最終的にはチップの形でワークピースから分離します。
チップ形成には、連続チップ、セグメント化されたチップ、不連続チップの3つの主要なタイプがあります。
A.連続チップ
理想的な切断条件下で延性材料を加工するときに連続チップが形成されます。この場合、材料はカットされると徐々に連続的に変形します。切断プロセスは比較的滑らかで、チップは長く壊れていないリボンと同じくらい表示されます。たとえば、使用する場合単一歯の切削工具非常に延性のある材料であるアルミニウムを機械加工するには、連続チップがしばしば生成されます。連続チップの滑らかな流れは、切断プロセスが効率的であり、機械加工された部分での振動が最小限であり、良好な表面仕上げがあることを示しています。
B.セグメント化されたチップ
セグメント化されたチップは、一連の小さな接続されたセグメントによって特徴付けられます。それらは通常、中程度の延性を備えた材料を機械加工するとき、または切断条件が最適でない場合に形成されます。材料は、切断プロセス中に周期的なせん断と骨折を受けます。切削工具が進むと、せん断応力が臨界値に達するまで蓄積し、材料が破壊され、セグメントを形成します。次に、プロセスが繰り返されます。このタイプのチップ形成は、切断力の変動につながる可能性があり、これが機械加工された部分の寸法精度に影響を与える可能性があります。高強度の鋼を使用して対処するとき高温合金が回転しますツール、セグメント化されたチップが一般的に観察されます。
C.不連続チップ
不連続なチップは、個別の個別のピースで構成されています。それらは、鋳鉄などの脆性材料を加工するとき、または切断速度が低すぎる場合、飼料速度が高すぎる場合、または最先端が鈍いときに形成されます。脆性材料では、材料骨折が卑劣に変形するのではありません。切削工具がワークピースに接触すると、脆性材料は著しい塑性変形なしに小さな断片に壊れます。このタイプのチップ形成により、表面仕上げが不十分になり、最先端に不連続なチップが影響を与えるため、ツールの摩耗が増加します。退屈と製粉ツール鋳鉄の成分を加工するときに、不連続なチップに遭遇する可能性があります。
ii。チップ形成に影響する要因
CNC加工におけるチップ形成メカニズムにいくつかの要因が影響します。
A.ワークピース材料プロパティ
硬度、延性、強度などのワークピース材料の機械的特性は、チップ形成において重要な役割を果たします。延性材料は連続チップを形成する可能性が高く、脆性材料は不連続なチップを生成する傾向があります。たとえば、延性材料であるステンレス鋼を機械加工して、適切な切断条件下で連続チップを形成することができます。一方、非常に脆弱であるセラミックは、機械加工中に常に不連続なチップを形成します。
B.パラメーターの切断
- 切断速度：切断速度の増加は、一般にチップ形成の変化につながります。切断速度が低い場合、材料は卑劣に変形する時間が長く、チップはより連続的になる可能性があります。切削速度が増加すると、切断ゾーンで発生する熱も増加します。これにより、材料が柔らかくなる可能性があり、チップは連続からセグメント化されたもの、あるいは不連続に変化する場合があります。たとえば、スチールワークにCNCターニングツールを使用する場合、低い値から切断速度を上げると、最初にチップの流れが改善される可能性がありますが、速度が高すぎるとセグメント化されたチップが増える可能性があります。
- フィードレート：より高い飼料速度は、革命ごとまたは切削工具のパスごとに多くの材料が除去されることを意味します。これにより、チップが厚くなる可能性があります。フィードレートが高すぎる場合、特に脆性材料では、チップが不連続になる可能性があります。延性材料では、飼料速度が高いと切断力の増加につながり、連続チップの品質に影響を与える可能性があります。
- カットの深さ：カットの深さは、チップの十字断面領域を決定します。カットの深さが大きくなると、一般にチップが大きくなります。切断の深さが増加すると、切断力も増加します。切削工具と機械加工システムがこれらの増加した力を処理できない場合、セグメント化または不連続チップの形成など、不安定なチップ形成につながる可能性があります。
C.ツールジオメトリ
- レーキアングル：切削工具のレーキ角は、ワークピース材料に作用するせん断力の方向と大きさに影響します。正のレーキ角度は、切削力を減らし、チップの流れを促進します。延性材料の連続チップの形成に役立ちます。一方、負のレーキ角度は、切断力を増加させますが、最先端により強度を提供するため、硬い材料や脆性材料を加工するのに有益です。たとえば、チタン合金を機械加工する場合、高い切断力に耐えるために負のレーキ角を持つツールを使用することができます。
- クリアランス角：クリアランス角度により、切削工具の側面が機械加工された表面にこすりつけないようにします。クリアランス角度が小さすぎると、ツールがワークピースにこする可能性があり、熱を生成し、ツールの摩耗が増加します。これは、チップ形成プロセスに影響を与え、表面仕上げが不十分になります。適切なクリアランス角度は、滑らかなチップの流れを保証し、チップの詰まりの可能性を減らします。
- 最先端の半径：鋭利な最先端（小さな最先端の半径）は、材料をせん断し、連続チップを形成するのに効果的です。鈍い最先端（大きな最先端の半径）は、材料をより多く変形させ、切断力の増加とチップ形成の変化につながる可能性があります。たとえば、摩耗したエンドミルは、新しいものと比較して、より多くのセグメント化されたまたは不連続なチップを生成する場合があります。
iii。 CNCツールサプライヤーのチップ形成を理解することの重要性
CNCツールサプライヤーとして、チップ形成メカニズムを理解することは、いくつかの理由で不可欠です。
A.ツールの設計と選択
異なる材料と切断条件がチップ形成にどのように影響するかを理解することにより、適切なジオメトリと特性を備えた切削工具を設計できます。たとえば、延性材料の機械加工の場合、プラスのレーキ角度と鋭い最先端のツールを設計して、連続チップ形成を促進できます。脆性材料の場合、不連続なチップを処理するための、より堅牢な設計と適切なクリアランス角を備えたツールを開発できます。また、特定の機械加工要件に基づいて、お客様に適切なツールを推奨することもできます。顧客が高く機械加工している場合、温度合金は提案できます高温合金が回転しますこれらの材料のユニークなチップ形成特性を処理するように設計されたツール。
B.ツールのパフォーマンスと耐久性
適切なチップ形成は、ツールのパフォーマンスと耐久性と密接に関連しています。チップが最適な方法で形成されると、切断力が減少し、切断ゾーンで発生する熱が最小限に抑えられます。これにより、ツールの摩耗が少なくなり、ツール寿命が長くなります。たとえば、特定の機械加工操作で連続チップを生成するようにツールが設計されている場合、不連続なチップを生成するツールと比較して、研磨剤と接着剤の摩耗が少なくなります。サプライヤーとして、当社のツールが最適なチップフォーメーションを促進するように設計されていることを確認できます。これにより、サービス寿命が長いツールを顧客に提供できます。
C.加工品質
機械加工された部分の品質は、チップ形成メカニズムによって直接影響を受けます。連続チップは一般に、より良い表面仕上げとより高い次元の精度をもたらします。セグメント化されたまたは不連続なチップは、振動を引き起こす可能性があり、表面仕上げ、バリ、および寸法エラーが低下する可能性があります。チップの形成を理解することにより、お客様がより良い加工品質を達成するのを支援できます。機械加工された部品の品質を最大化する方法でチップが形成されるように、パラメーターの切断に関するツールとアドバイスを提供できます。
IV。結論と行動への呼びかけ
結論として、CNCツールのチップ形成メカニズムは、CNC加工の複雑であるが重要な側面です。ワークピースの材料特性、切断パラメーター、ツールジオメトリなどのさまざまな要因の影響を受けます。 CNCツールのサプライヤーとして、当社はこれらのメカニズムを理解して、お客様に機械加工ニーズに最適なツールを提供することに取り組んでいます。
チップ形成を最適化し、機械加工プロセスを改善するように設計された高品質のCNCツールを探している場合は、詳細な議論のためにお問い合わせください。当社の専門家チームは、適切なツールを選択し、パラメーターを切断するための貴重なアドバイスを提供するのを支援する準備ができています。あなたが対処しているかどうか単一歯の切削工具、高温合金が回転します、 または退屈と製粉ツール、お客様の要件を満たすソリューションがあります。機械加工の効率と品質を向上させるために協力しましょう。
参照
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。
- ショー、MC（2005）。金属切断原理。オックスフォード大学出版局。
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2010）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。