ちょっと、そこ！超硬フラット切削工具のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いた工具の切削機構についてよく質問を受けます。そこで、このトピックを深く掘り下げて、いくつかの洞察を皆さんと共有したいと思いました。
まず、超硬平刃バイトとは何かについて説明します。これらの工具は、炭素とタングステンなどの金属から構成される超硬材料である超硬で作られています。耐久性、耐熱性が高く、金属からプラスチックまで幅広い材料を切断できることで知られています。
超硬フラットバイトの切削機構は、せん断の原理に基づいています。工具がワークピースと接触すると、超硬インサートの鋭利なエッジによって力が加わり、材料が変形し、最終的には小さな切りくずが砕け散ります。このプロセスは、ハサミで紙を切る方法に似ていますが、スケールははるかに小さく、より正確です。
切断プロセスをいくつかの重要なステップに分けてみましょう。
1. エンゲージメント
最初のステップは、切削工具がワークピースと接触するときです。ここでは、フラットカーバイド切削工具の形状と設計が重要な役割を果たします。たとえば、2枚刃フラットエンドミル材料に食い込み始める 2 つの刃先を備えた設計です。すくい角として知られる工具がワークピースに近づく角度は、工具が材料にどれだけ容易に侵入できるかに影響します。正のすくい角は、刃先がよりスムーズに材料に切り込むことができるように角度が付けられていることを意味し、必要な切削力を軽減します。
2. 変形
工具がかみ合うと、刃先の前の材料が変形し始めます。この変形は、弾性変形と塑性変形を組み合わせたものです。弾性変形とは、輪ゴムを伸ばすと元の形状に戻るようなものです。しかし、切削抵抗が増加すると、材料は降伏点に達し、塑性変形が起こります。これは、元の形状に戻らず、刃先の周りに流れ始めることを意味します。
3. チップ形成
材料が変形し続けると、最終的には切り粉の形でワークピースから剥がれます。形成された切りくずの種類から、切削プロセスについて多くのことがわかります。チップには、連続チップ、分割チップ、不連続チップなど、さまざまな種類があります。アルミニウムなどの延性材料を切断すると、通常、連続した切りくずが形成されます。これらのチップは長くてリボン状です。セグメント化した切りくずは、中程度の延性を持つ材料を切断する場合によく発生し、一連の接続されたセグメントのように見えます。鋳鉄などの脆性材料を切断すると、不連続な切りくずが形成され、細かく砕けます。
4. シャーリング
実際の切断動作は主にせん断プロセスです。平らな超硬工具の刃先は刃のように機能し、材料にせん断力を加えます。せん断面は、材料が切断される領域です。このせん断面の角度はせん断角と呼ばれ、工具のすくい角、切削速度、被削材の特性などの要因に影響されます。一般に、せん断角が大きいほど、切削抵抗が小さくなり、切りくず生成が良好になります。
5. 発熱
切断は多量の熱を発生するプロセスです。工具とワークピース間の摩擦や材料の変形がこの熱の原因となります。平坦な超硬切削工具は耐熱性が高いため、熱の扱いに優れています。ただし、過度の熱は依然として工具の摩耗やワーク表面の損傷などの問題を引き起こす可能性があります。そのため、温度を下げて切削性能を向上させるために、切削プロセス中にクーラントがよく使用されます。
6. 工具の摩耗
時間の経過とともに、切削工具は摩耗し始めます。工具摩耗には、逃げ面摩耗、クレーター摩耗、ノーズ摩耗など、さまざまな種類があります。逃げ面摩耗は、切れ刃のワークと接触する側で発生します。クレータ摩耗は、切りくずが滑り落ちる工具のすくい面で発生します。ノーズ摩耗は工具の先端に影響を与えます。切削メカニズムを理解することは、工具の摩耗を予測して管理するのに役立ちます。たとえば、切削速度、送り速度、切込み深さなどの切削パラメータを調整することで、工具の摩耗率を低減し、工具の寿命を延ばすことができます。
ここで、さまざまな種類の超硬フラット切削工具のいくつかと、それらの切削機構がどのように異なるかについて説明します。
超硬エンドミル機械加工作業で広く使用されています。 2 フルート、3 フルート、4 フルートなど、さまざまなフルート構成があります。刃数は切削性能に影響します。たとえば、65HRC 4枚刃フラットエンドミル高硬度材料用に設計されています。 4 つのフルートによりより多くの切れ刃が提供され、材料の除去率が向上します。ただし、2 枚刃エンドミルと比較して、より多くの電力が必要となり、より多くの熱が発生する可能性があります。
結論として、フラットカーバイド切削工具の切削機構は複雑ですが魅力的なプロセスです。これには、機械的な力、材料の変形、発熱が組み合わされます。サプライヤーとして、私はこの切削プロセスを最適化するように設計された高品質の工具を提供することの重要性を理解しています。小規模な作業場でも大規模な製造工場でも、適切な超硬平刃切削工具を使用することで、生産性と製品の品質に大きな違いが生まれます。
当社のフラットカーバイド切削工具について詳しく知りたい場合、または切削機構についてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。いつでも喜んでチャットに応じ、お客様の特定のニーズに最適なツールを見つけるお手伝いをいたします。会話を始めて、お客様の加工業務を改善するためにどのように協力できるかを考えてみましょう。
参考文献
- 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。
- 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。
