ストレートフルートエンドミルの切りくず負荷の計算は、最適な工具性能、ワークピースの品質、コスト効率を保証する精密機械加工の重要な側面です。ストレートフルートエンドミルのサプライヤーとして、私はお客様にこのテーマに関する深い知識を提供することの重要性を理解しています。これにより、お客様の加工作業が大幅に向上します。
チップロードを理解する
切りくず負荷は、刃先送り (FPT) とも呼ばれ、エンドミルの各歯の 1 回転で刃先が被加工物に進む距離です。インチ/歯 (IPT) またはミリメートル/歯 (mm/t) で測定されます。適切な切りくず負荷は、切削抵抗、工具摩耗、表面仕上げ、および機械加工プロセス全体の生産性に直接影響するため、非常に重要です。
チップロードに影響を与える要因
ストレートフルートエンドミルの切りくず負荷に影響を与える重要な要因がいくつかあります。ワークの材質は最も重要な要素の 1 つです。材料が異なれば、硬度、延性、機械加工性も異なります。たとえば、アルミニウムや木材などの柔らかい材料の加工には、ステンレス鋼やチタンなどの硬い材料の加工に比べて、より高い切りくず負荷が必要です。アルミニウムは切断が容易なため、より高い切りくず負荷を使用でき、工具が材料と擦れて過度の熱が発生する可能性が低くなります。
エンドミルの刃数も重要な役割を果たします。ストレートフルートエンドミルには通常、さまざまな数のフルートが付属しており、それぞれの構成に独自の利点があります。一般に、より多くの刃を備えたエンドミルは、推奨される切りくず負荷が低くなります。これは、切削を共有するフルートの数が増えると、各フルートが 1 回転あたりに除去する材料が少なくなるからです。たとえば、同じ材料を加工する場合、4 枚刃エンドミルは同じ直径の 2 枚刃エンドミルよりも刃あたりの切りくず負荷が低くなります。
切断速度も別の要素です。切削速度が高いほど切りくず負荷は低くする必要があり、その逆も同様です。切削速度が高いとより多くの熱が発生し、同時に切りくず負荷が高すぎると、工具の過度の摩耗や工具の故障につながる可能性があります。
切りくず荷重の数学的計算
切りくず負荷を計算するには、まずエンドミルの送り速度 (in/min または mm/min) とスピンドル速度 (RPM)、およびエンドミルの刃数を決定する必要があります。チップ負荷の計算式は次のとおりです。
[FPT=\frac{FR}{N\times S}]
どこ：
- (FPT) は刃当りの送り (チップロード)、
- (FR) は送り速度 (in/min または mm/min)、
- (N)はエンドミルの刃数、
- (S) はスピンドル速度 (RPM) です。
たとえば、3 つのフルートを持つストレートフルートエンドミルがある場合、スピンドル速度は 2000 RPM に設定され、送り速度は 60 インチ/分になります。チップ負荷は次のように計算できます。
[FPT=\frac{60}{3\times2000}= 0.01\space IPT]
計算における実際的な考慮事項
実際の機械加工では、数式だけに頼らないことが重要です。実際の状況に基づいていくつかの調整を行う必要があります。たとえば、ワークピースに凹凸がある場合、または加工環境に振動がある場合、工具の破損や表面仕上げの低下を避けるために、計算された切りくず荷重を減らす必要がある場合があります。
ストレートフルートエンドミルを選択するときは、特定の用途を考慮することも重要です。荒加工では、より高い切りくず負荷を使用して、材料の大部分を迅速に除去できます。一方、仕上げ加工では、より良い表面仕上げを実現するために、より低い切りくず負荷を選択する必要があります。
他エンドミルとの比較
ストレートフルートエンドミルの切りくず負荷の計算を、次のような他のタイプのエンドミルと簡単に比較してみましょう。コーンエンドミルそしてコンプレッションエンドミル。コーンエンドミルは、曲面の加工や特殊な木工作業など、特定の用途向けに設計されています。切りくず荷重の計算では、ワークピースの曲率や材料特性に応じて異なる考慮事項が必要になる場合があります。同様に、裂けを減らすために木工加工でよく使用される圧縮エンドミルにも、圧縮の方向と加工される木材の種類に基づいた独自の切りくず負荷要件があります。詳細については、こちらをご覧ください。コーンエンドミル特定のアプリケーションとチップ負荷の計算に興味がある場合は、このリンクからアクセスしてください。
不適切なチップロードの結果を理解する
チップの負荷が高すぎると、いくつかの問題が発生する可能性があります。最も一般的な問題の 1 つは、工具の急速な摩耗です。刃先に過剰な力がかかると刃の切れが早くなり、頻繁な工具交換による加工コストの増加につながります。さらに、切りくず負荷が高いと、切りくずが大きくなりすぎて切削領域から適切に排出できなくなる可能性があります。これにより切りくずの再切断が発生し、工具やワークピースの表面にさらに損傷を与える可能性があります。
逆に、切りくず負荷が低すぎると、エンドミルがワークピースを効果的に切削できずに擦れてしまう可能性があります。これにより大量の熱が発生し、工具とワークピースの両方に熱損傷を引き起こす可能性があります。また、同じ量の材料を除去するのにより多くの時間がかかるため、機械加工プロセスの生産性も低下します。
さまざまな用途に応じた切りくず負荷の調整
高速加工では切りくず負荷の調整が重要です。高速加工では、工具の破損を防ぐために切削抵抗を最小限に抑える必要があります。したがって、比較的低いチップ負荷を高いスピンドル速度と組み合わせて使用することがよくあります。ただし、重負荷の荒加工用途では、エンドミルと機械加工装置が増加した力に対応できる限り、切りくず負荷を増加して大量の材料を迅速に除去できます。
切りくず負荷計算を最適化するためのヒント
切りくず負荷の計算を最適化するには、特定のエンドミルとワークピースの材質に対するメーカーの推奨事項から始めることをお勧めします。これらの推奨事項は広範なテストに基づいており、出発点として最適です。その後、試し切りを行い、実際の加工結果に合わせて微調整を行います。試し切り中の工具の摩耗、表面仕上げ、切削抵抗を監視し、このフィードバックを使用して切りくず負荷を微調整します。
お問い合わせ・ご購入のお願い
直刃エンドミルの切りくず荷重の計算についてご不明な点や、高品質の直刃エンドミルにご興味がございましたら、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家チームはいつでも専門的なアドバイスとソリューションを提供する準備ができています。適切なストレートフルートエンドミルを選択し、適切な切りくず負荷を計算することで、加工作業の効率と品質を大幅に向上させることができます。
参考文献
- 製造エンジニアリング ハンドブック、第 2 版: 最新の製造プロセス、材料、システムに関する包括的なガイド。
- 機械加工の基礎: 実践ガイド
