機械加工作業に関しては、最適な結果を達成するために超硬角カッターの適切な切削パラメータを選択することが重要です。超硬四角カッターの大手サプライヤーとして、当社はお客様が情報に基づいた意思決定を行うために必要な知識とガイダンスを提供することの重要性を理解しています。このブログ投稿では、金属、プラスチック、複合材料などのさまざまな材料に対する角型超硬カッターの切削パラメータを検討します。
切削パラメータの基本
さまざまな材料の特定の切断パラメータに入る前に、まず基本概念を理解しましょう。切削パラメータには通常、切削速度、送り速度、切込み深さが含まれます。これらのパラメータは相互に依存しており、加工される材料、カッターの形状、工作機械の機能に基づいて慎重に選択する必要があります。
- 切削速度(Vc)：ワークに対して工具の刃先が移動する速度です。通常、毎分メートル (m/min) または毎分表面フィート (SFM) で測定されます。切削速度が高いと、一般に材料の除去が速くなりますが、工具の摩耗も増加する可能性があります。
- 送り速度 (f): 送り速度は、1 回転または 1 刃あたりの工具がワーク内に進む距離です。回転当たりのミリメートル (mm/rev) または歯当たりのインチ (IPT) で測定されます。送り速度を高くすると生産性が向上しますが、表面仕上げが悪くなり、切削抵抗が増加する可能性もあります。
- 切込み深さ(ap): 切込み深さは、1回のパスで除去される材料の厚さです。ミリメートル (mm) またはインチ (in) で測定されます。切込み深さを大きくすると、1 回のパスでより多くの材料を除去できますが、より多くの電力が必要となり、工具が破損するリスクが高まります。
金属の切削パラメータ
金属は最も一般的に機械加工される材料の 1 つであり、金属が異なれば、切削パラメータに影響を与える異なる特性があります。一般的な金属に角形超硬カッターを使用する場合の切削パラメータに関する一般的なガイドラインをいくつか示します。
アルミニウム
アルミニウムは柔らかく延性のある金属であり、機械加工が比較的容易です。アルミニウム合金の場合、高い切削速度と送り速度を使用して、効率的な材料除去を実現できます。アルミニウムの一般的な切削速度は 300 ～ 600 m/min (1000 ～ 2000 SFM) の範囲であり、多くの場合、送り速度 0.1 ～ 0.3 mm/刃 (0.004 ～ 0.012 IPT) が推奨されます。切込み深さは、カッターの直径と機械の能力に応じて、最大 3 ～ 5 mm (0.12 ～ 0.20 インチ) になります。私たちの65HRC 4枚刃フラットエンドミル硬度が高く、切れ味が鋭いため、アルミニウムの加工に適しています。
鋼鉄
スチールはアルミニウムに比べて硬くて強い金属です。鋼の切削パラメータは、炭素含有量と硬度によって異なります。軟鋼の場合、100 ～ 300 m/min (330 ～ 1000 SFM) の切削速度と 0.05 ～ 0.2 mm/刃 (0.002 ～ 0.008 IPT) の送り速度が一般的です。切り込みの深さは約 1 ～ 3 mm (0.04 ～ 0.12 インチ) です。高張力鋼や焼入れ鋼を加工する場合、過度の工具の摩耗を避けるために、切削速度と送り速度を低くする必要があります。たとえば、硬度が 40 ～ 50 HRC の鋼の場合、切削速度を 30 ～ 100 m/min (100 ～ 330 SFM) に下げる必要がある場合があります。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は耐食性で知られていますが、軟鋼よりも機械加工が困難です。加工中に加工硬化する傾向があり、工具の摩耗が増加する可能性があります。ステンレス鋼の場合、50 ～ 150 m/min (160 ～ 500 SFM) の切削速度と 0.05 ～ 0.15 mm/刃 (0.002 ～ 0.006 IPT) の送り速度が一般的です。切り込みの深さは比較的浅く、約 0.5 ～ 2 mm (0.02 ～ 0.08 インチ) に保つ必要があります。私たちの2枚刃フラットエンドミル切りくず排出が良好なため、ステンレス鋼の加工に適しています。
プラスチックの切削パラメータ
プラスチックは金属とは異なる加工特性を持っています。これらは一般に柔らかく、融点が低くなります。プラスチックを加工するときの主な目標は、材料の溶解や欠けを避けることです。
アクリル
アクリルは、看板やディスプレイ用途によく使用される人気のあるプラスチック素材です。アクリルの場合は、比較的高い切削速度と低い送り速度を推奨します。切削速度 200 ～ 400 m/min (660 ～ 1300 SFM)、送り速度 0.05 ～ 0.15 mm/刃 (0.002 ～ 0.006 IPT) が使用可能です。切り込み深さは最大 2 ～ 3 mm (0.08 ～ 0.12 インチ) です。滑らかな表面仕上げを実現するには、鋭利なカッターを使用することが不可欠です。
ポリカーボネート
ポリカーボネートは丈夫で衝撃に強いプラスチックです。アクリルよりも融点が高いのが特徴です。ポリカーボネートの切削速度は 150 ～ 300 m/min (500 ～ 1000 SFM) の範囲で、送り速度は 0.05 ～ 0.2 mm/刃 (0.002 ～ 0.008 IPT) です。過熱を防ぐため、切り込みの深さは 1 ～ 2 mm (0.04 ～ 0.08 インチ) に制限してください。
複合材料の切断パラメータ
複合材料は、炭素繊維強化ポリマー (CFRP) やガラス繊維強化ポリマー (GFRP) など、2 つ以上の異なる材料で構成される材料です。複合材料の加工には、層間剥離や繊維の引き抜きを避けるために特別な注意が必要です。
CFRP
CFRP の場合、通常、高い切削速度と低い送り速度が使用されます。切削速度は 300 ～ 600 m/min (1000 ～ 2000 SFM)、送り速度は 0.02 ～ 0.1 mm/刃 (0.0008 ～ 0.004 IPT) が一般的です。切り込みの深さは、約 0.5 ～ 1.5 mm (0.02 ～ 0.06 インチ) と小さく保つ必要があります。私たちのフローリング＆Vジョイントセット精密な切断が必要な特定の複合加工用途に使用できます。
GFRP
GFRP は CFRP よりも摩耗性が低いですが、それでも切断パラメータを慎重に選択する必要があります。切削速度は 200 ～ 400 m/min (660 ～ 1300 SFM)、送り速度は 0.05 ～ 0.15 mm/刃 (0.002 ～ 0.006 IPT) が適しています。切込み深さは最大 1 ～ 2 mm (0.04 ～ 0.08 インチ) です。
切削パラメータに影響を与える要因
加工される材料に加えて、切削パラメータに影響を与える可能性のある要因が他にもあります。
- カッターの形状: カッターの刃数、ねじれ角、すくい角は切削性能に影響を与えます。たとえば、より多くのフルートを備えたカッターはより良い表面仕上げを提供できますが、切りくず排出能力が低下する可能性があります。
- 工作機械の剛性: 剛性の高い工作機械は、より高い切削抵抗を処理でき、より積極的な切削パラメータを使用できます。機械の剛性が十分でない場合、振動が発生する可能性があり、表面仕上げの悪化や工具の早期摩耗につながる可能性があります。
- クーラントと潤滑剤: 適切なクーラントまたは潤滑剤を使用すると、工具寿命と表面仕上げが向上します。クーラントは熱を放散して切りくずを洗い流すのに役立ち、潤滑剤は工具とワークピース間の摩擦を軽減します。
結論と行動喚起
さまざまな材質に対する超硬四角カッターの適切な切削パラメータを選択することは、複雑ではありますが重要な作業です。材料の特性、基本的な切削パラメータ、およびそれらに影響を与える要因を理解することで、効率的で高品質な加工結果を得ることができます。
超硬角カッターのプロサプライヤーとして、当社はお客様に最高の製品と技術サポートを提供することに尽力しています。切断パラメータについてご質問がある場合、または用途に適したカッターの選択についてサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様の加工ニーズについて話し合い、最適なソリューションを見つけるお手伝いをできることを楽しみにしています。
参考文献
- カルパクジャン S.、シュミット SR (2009)。製造工学と技術。ピアソン・プレンティス・ホール。
- トレント、EM、ライト、PK (2000)。金属の切断。バターワース - ハイネマン。
