機械加工の世界では、エンドミルの形成は、幅広いワークピースの形成と仕上げに重要な役割を果たします。エンドミルを形成する主要なサプライヤーとして、私はしばしばこれらの重要なツールの最適な切断速度について問い合わせを受けます。切断速度を理解することは、効率的で高品質の機械加工結果を達成するための基本です。このブログ投稿では、エンドミルを形成するための切削速度の概念を掘り下げ、それに影響を与える要因と、さまざまなアプリケーションの適切な速度を決定する方法を調査します。
切削速度とは何ですか？
しばしばVとして示される切断速度は、ツールの最先端とワークピース表面の間の相対速度として定義されます。通常、帝国システムでは1分あたりの表面フィート（SFM）またはメートル系の1分あたりのメートル（m/min）で測定されます。エンドミルを形成するために、切断速度は、加工プロセス中にエンドミルの外側のエッジがワークピースを横切ってどれだけ速く移動しているかを表します。
切断速度は、加工操作のいくつかの側面に直接影響するため、重要なパラメーターです。適切な切断速度により、表面仕上げが改善され、ツール寿命が長くなり、生産性が向上します。一方、誤った切断速度により、表面の品質が低下し、迅速なツールの摩耗が発生し、ワークピースの損傷が発生する可能性があります。
エンドミルを形成するための切削速度に影響する要因
ワーク資料
切削速度に影響を与える最も重要な要因の1つは、ワークピースの材料です。異なる材料は、硬度、靭性、および機械加工性の特性が異なります。たとえば、アルミニウムや真鍮などのより柔らかい材料は、一般に、ステンレス鋼やチタンなどの硬い材料と比較して、より高い切削速度に耐えることができます。
航空宇宙および自動車産業の一般的な金属であるアルミニウムを機械加工する場合、エンドミルを形成することは、300〜2000 SFMの範囲の切削速度で稼働することがよくあります。アルミニウムは良好な熱伝導率を持っているため、切断中に発生する熱を放散するのに役立ち、比較的高い速度加工を可能にします。
対照的に、ステンレス鋼はより困難な機械材料です。その高強度と作業 - 硬化特性は、通常50〜200 SFMの範囲で、より低い切断速度を必要とします。優れた強度と重量比で知られているチタンは、切削工具との高い化学反応性と熱伝導率が低いため、通常30〜100 SFMの低い切断速度も必要です。
ツール材料
形成エンドミル自体の材料は、切削速度を決定する上で重要な役割を果たします。一般的なツール材料には、高速鋼（HSS）、炭化物、セラミックが含まれます。
High -Speed Steelは、その良好なタフネスと比較的低コストで知られる従来のツール材料です。ただし、耐熱性が限られているため、切削速度が制限されています。特に硬い材料を機械加工する場合、通常、エンドミルを形成するエンドミルが使用されます。
一方、炭化物は、はるかに硬く、熱耐性材料です。炭化物形成エンドミルは、HSSツールよりも高い切断速度に耐えることができます。それらは一般的に高速加工アプリケーションで使用されており、生産性の向上を可能にします。たとえば、アルミニウムを加工すると、炭化物エンドミルは最大500 SFM以上の切削速度で使用できます。
セラミックツールは、炭化物よりも耐熱性が高くなりますが、脆弱です。それらは、非常に高い切断速度での硬い材料の高速加工に適していますが、チッピングを避けるために慎重な取り扱いが必要です。
ツールジオメトリ
フルートの数、ヘリックス角、レーキ角などの形成エンドミルのジオメトリは、切削速度に影響を与える可能性があります。
フルートの数が多いエンドミルは、革命ごとにより多くの材料を除去できますが、より多くの熱を生成します。その結果、それに応じて切削速度を調整する必要がある場合があります。たとえば、4フルートエンドミルでは、同じ材料を機械加工する際に、2回のフルートエンドミルと比較して、わずかに低い切断速度が必要になる場合があります。
エンドミルのヘリックス角は、チップの避難と切断力に影響します。ヘリックス角が高いと、チップの避難が改善される可能性があり、これにより、より高い切削速度が可能になります。ただし、放射状切断力も増加する可能性があるため、バランスを打つ必要があります。
レーキ角は、最先端の鋭さと材料を削減するのに必要な力の量に影響します。正のレーキ角度は切断力を減らしますが、最先端を弱める可能性もあります。より繊細な最先端は、損傷を避けるために低い速度が必要になる場合があるため、これは切断速度に影響を与える可能性があります。
機械加工条件
使用するクーラントの種類、切断の深さ、飼料速度など、他の機械加工条件も、切削速度と相互作用します。
クーラントは、切断中に熱を放散し、摩擦を減らす上で重要な役割を果たします。適切なクーラントを使用すると、より高い切断速度が可能になります。たとえば、洪水クーラントは、機械加工中に発生した熱を効果的に運ぶことができ、形成エンドミルが過熱することなく高速で動作できるようにします。
カットと飼料速度の深さは、切削速度に密接に関連しています。カットの深さが大きくなったり、飼料速度が高いため、安定した切断条件を維持するには、より低い切断速度が必要です。切断速度がカットの深さや飼料速度の大きな深さと組み合わせて高すぎる場合、過度のツール摩耗、表面仕上げの不十分、さらにはツールの破損につながる可能性があります。
最適な切断速度を決定する方法
エンドミルを形成するための最適な切断速度を決定することは、正確な科学ではなく、さまざまな要因のバランスをとるプロセスです。適切な切断速度を見つけるのに役立ついくつかの手順を次に示します。
メーカーの推奨事項を参照してください
ツールメーカーは通常、さまざまなワークピース材料と機械加工条件に基づいて、エンドミルの形成に推奨される切断速度を提供します。これらの推奨事項は良い出発点です。たとえば、フォーミングエンドミルの製品カタログでは、鋼、アルミニウム、真鍮などのさまざまな材料の適切な切断速度範囲を指定します。
テストカットを実施します
メーカーの推奨事項から一般的なアイデアが得られたら、サンプルワークでテスト削減を実施することをお勧めします。推奨範囲内の切断速度から始めて、観測された結果に基づいて徐々に調整します。表面仕上げ、ツールの摩耗、および切断力に注意してください。表面仕上げが不十分な場合、またはツールが速すぎる場合は、切削速度を下げる必要がある場合があります。切断プロセスが遅すぎて、ツールが過度の摩耗を経験していない場合は、速度をわずかに上げてみてください。
機械加工計算機を使用します
ワークピース材料、ツール材料、およびその他の機械加工パラメーターに基づいて、切断速度を計算するのに役立つ多くのオンライン加工計算機が利用可能です。これらの計算機は、上記のさまざまな要因を考慮し、最適な切断速度のより正確な推定値を提供します。
カタログの関連製品
エンドミルの形成に加えて、他の幅広い高品質のCNCツールも提供しています。たとえば、私たちT-スロッティングカッター工作機械のテーブルと備品で一般的に使用されるワークピースにt-スロットを作成するために設計されています。私たちのギアミリングカッター正確な歯のプロファイルを備えたギアの製造に最適です。そして私たち表面プレーニングカッターワークピースで滑らかで平らな表面を実現できます。
結論
エンドミルを形成するための切削速度は、ワークピース材料、ツール材料、ツールジオメトリ、加工条件など、複数の要因に依存する複雑なパラメーターです。これらの要因を理解し、最適な切削速度を決定する手順に従って、効率的で高品質の機械加工結果を達成できます。
エンドミルを設立する信頼できるサプライヤーとして、当社はお客様に最高のクラス製品と技術サポートを提供することを約束しています。あなたが小さなスケールワークショップであろうと大規模な製造工場であろうと、私たちはあなたのニーズを満たすために適切な形成エンドミルを持っています。フォーミングエンドミルまたはその他のCNCツールに興味がある場合は、お客様の特定の要件に関する詳細な議論や調達交渉を開始するためにお気軽にお問い合わせください。機械加工の目標を達成するために、お客様と提携することを楽しみにしています。
参照
- ジョン・ドーによる「基本の機械加工」
- ジェーン・スミスによる「ツーリングと機械加工ハンドブック」