ボールノーズエンドミルの専用サプライヤーとして、私はツールジオメトリと機械加工性能の複雑な関係を直接目撃しました。この方程式の最も重要な要因の1つは、レーキ角です。このブログでは、レーキ角がボールノーズエンドミルの切断プロセスにどのように影響するかを掘り下げ、技術的な知識と現実の世界体験の両方に基づいています。
レーキの角度を理解する
ボールノーズエンドミルのレーキ角は、最先端と基準面の間の角度です。ポジティブ、ネガティブ、ゼロのレーキ角の3つの主要なタイプに分類できます。
正のレーキ角度は、最先端がチップの流れの方向に向かって傾斜していることを意味します。この設計により、ツールは材料を効果的にせん断するため、より少ない力で切断できます。ポジティブなレーキ角でボールノーズエンドミルを使用する場合、チップはより簡単に形成され、切断プロセスは一般的に滑らかになります。切断力の低下は、熱の発生が少ないことにつながります。これは、ワークピースのツール寿命と表面仕上げの両方にとって有益です。
一方、ネガティブなレーキ角は、チップフローの方向から離れて最先端を傾けます。これにより、最先端の強度が高まり、摩耗や欠けに対してより耐性があります。硬い材料を機械加工するときは、関連する高い切断力と圧力に耐えることができるため、ネガティブなレーキ角度がよく使用されます。
ゼロレーキ角は、名前が示すように、カッティングエッジが基準面に垂直である場合です。このタイプのレーキ角度は、正と負のレーキ角の特性のバランスを提供します。
切断力への影響
レーキ角は、ボールノーズエンドミルの操作中に切断力に大きな影響を与えます。正のレーキ角でボールノーズエンドミルを使用すると、切断力が減少します。これは、ポジティブなレーキにより、ツールが材料をより簡単に浸透させ、材料を効果的に除去できるためです。その結果、材料を除去するために必要なエネルギーが少なくなります。これは、高速加工操作で特に有益です。
逆に、負のレーキ角度は切断力を増加させます。このツールは、素材をより強制的に押してカットする必要があります。ただし、硬い材料を機械加工する場合、この力の増加は有利です。負のレーキ角によって提供されるより強力な最先端は、高い圧力環境に耐え、早期のツールの故障を防ぐことができます。
たとえば、比較的低い硬度で知られている材料であるアルミニウムを機械加工する場合、正のレーキ角を持つボールノーズエンドミルは、優れた結果を達成できます。切断力の縮小は、機械加工時間が短くなり、表面仕上げが向上します。対照的に、硬化した鋼を機械加工する場合、ツールを迅速に壊したり摩耗させたりせずに、高い切断力を処理するよりも負のレーキ角が好まれます。
チップ形成
レーキ角は、チップ形成において重要な役割も果たします。正のレーキ角度で、チップは連続的かつ滑らかな方法で形成される可能性が高くなります。プラスのレーキ角でツールのせん断作用により、材料が比較的整然とした方法で除去されます。これは有益です。これは、継続的なチップが切断エリアから避難しやすく、チップの詰まりのリスクを減らし、全体的な切断効率を改善するためです。
ただし、ネガティブなレーキ角は、よりセグメント化されたまたは不連続なチップをもたらす可能性があります。負のレーキ角に関連する高い切断力は、材料を滑らかにせん断するのではなく、破壊する可能性があります。これは不利な点のように思えるかもしれませんが、場合によっては、特に長く糸状のチップを形成する傾向がある材料を扱う場合、特定の機械加工操作では不連続なチップが容易になる可能性があります。
たとえば、aを使用する場合2フルートボールノーズエンドミル柔らかいプラスチック材料の仕上げ操作のための正のレーキ角度により、生成された連続チップは、清潔で効率的な切断プロセスを保証します。対照的に、a4フルートボールノーズエンドミルネガティブなレーキ角を使用すると、鋳鉄製のワークピースの荒削り操作に使用される場合があります。この場合、セグメント化されたチップがチップの除去中に問題を引き起こす可能性が低くなります。
ツールライフ
ツールの寿命は、レーキ角の影響を受けるもう1つの重要な側面です。通常、柔らかい材料を加工すると、プラスのレーキ角度は、一般に、ツール寿命が長くなります。切断力が低いため、最先端の摩耗や裂傷が少なくなります。発熱の減少は、ツールの熱損傷を防ぐのにも役立ちます。
対照的に、負のレーキ角度は、硬い材料を加工するときにツールの寿命を延ばすことができます。ネガティブなレーキによって提供されるより強力な最先端は、硬い材料の切断に関連する高圧と高い温度環境に耐えることができます。ただし、たとえば不適切に使用すると、柔らかい材料を機械加工する場合、負の角度は、過度の切断力のために実際にツールの寿命を減らすことができます。
たとえば、真鍮の加工に使用される正のレーキ角を持つボールノーズエンドミルは、ネガティブなレーキ角を持つものよりもかなり長く続くことができます。低い切断力と熱生成により、ツールは最先端をより長い期間維持できます。一方、チタンを機械加工するとき、悪名高い硬い機械素材であるマイナスレーキ角を持つボールノーズエンドミルは、過酷な切断条件に耐え、サービスの寿命が長くなる可能性が高くなります。
表面仕上げ
レーキの角度は、機械加工されたワークの表面仕上げに大きな影響を与える可能性があります。通常、正のレーキ角度は、より良い表面仕上げをもたらします。滑らかな切断作用と切断力の還元は、加工プロセス中に振動とおしゃべりが少なくなります。これにより、ワークピースにより均一で細かい表面が生成されます。
ネガティブなレーキ角は、硬い材料を処理するのに適していますが、表面が粗くなることがあります。より高い切断力は、より多くの振動を引き起こす可能性があり、それがワークピースに移動し、表面にマークを残す可能性があります。ただし、適切な機械加工パラメーターとツールの選択により、負のレーキ角度でも許容可能な表面仕上げを達成することができます。
金型や精密部品の生産など、高品質の表面仕上げが必要な仕上げ操作の場合、正のレーキ角を持つボールノーズエンドミルが好みの選択です。たとえば、a2フルートボールノーズエンドミル正のレーキ角度を使用して、ミラーを実現できます - ステンレスの仕上げ - スチールコンポーネント。
さまざまなアプリケーションの考慮事項
ボールノーズエンドミルのレーキ角を選択するときは、特定のアプリケーションを考慮することが不可欠です。大量の材料を迅速に除去することが主な目標であるラフ化操作の場合、ネガティブまたはゼロのレーキ角をより適している場合があります。これらのレーキ角度は、高い切断力を処理し、より堅牢な最先端を提供します。
仕上げ操作には、通常、プラスのレーキ角が推奨されます。より滑らかな材料を扱うときに、より滑らかな切断プロセス、より良い表面仕上げ、より長いツール寿命が可能になります。
さらに、ボールノーズエンドミルのフルートの数もレーキ角と相互作用します。たとえば、プラスのレーキ角を持つマルチフルートボールノーズエンドミルは、高速仕上げ操作で非常に効果的になります。これは、良好な表面仕上げを維持しながら材料を効率的に除去できるためです。
結論
結論として、ボールノーズエンドミルのレーキ角は、切断力、チップ形成、ツールの寿命、および表面仕上げに影響を与える重要な要因です。ボールノーズエンドミルのサプライヤーとして、私はさまざまな機械加工アプリケーションに適切なレーキ角を選択することの重要性を理解しています。ソフトプラスチック、アルミニウム、またはハード - チタンや硬化鋼などの機械材料を加工している場合でも、レーキ角度は、切削工具の性能に大きな違いをもたらすことができます。
高品質のボールノーズエンドミルの市場にいて、レーキ角度の選択やツールジオメトリの他の側面に関する専門家のアドバイスが必要な場合は、詳細な議論のために私に連絡することをお勧めします。私たちは協力して、特定のニーズに合わせて完璧なボールノーズエンドミルを見つけ、最適な加工パフォーマンスとコスト - 有効性を確保することができます。
参照
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。
- 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。
