溝の設計はスクエアエンドミルの重要な要素であり、さまざまな加工作業におけるパフォーマンスに大きな影響を与えます。スクエアエンドミルの大手サプライヤーとして、当社は適切に設計された溝の重要性と、それがどのように加工プロセスの効率と品質を向上させることができるかを理解しています。
スクエアエンドミルの溝設計の基礎
スクエアエンドミルは、端が平らなフライスカッターの一種で、端面加工、溝加工、倣い加工、その他の加工作業に一般的に使用されます。フルートとは、エンドミルの本体に刻まれた螺旋状の溝のことです。これらの溝は、切りくず排出、刃先形成、クーラントの流れなど、複数の重要な機能を果たします。
スクエアエンドミルの刃数は、最も基本的な設計上の特徴の 1 つです。通常、フルートの数が増えると、常により多くの刃先がワークピースと係合するため、より高い送り速度が可能になります。例えば、65HRC 4枚刃フラットエンドミル切りくず処理能力と切削速度のバランスが優れています。 4 つの溝を備えているため、切りくずを逃がすための適切な量のスペースを維持しながら、材料を比較的迅速に除去できます。
一方、刃数の少ないエンドミルでは、2枚刃フラットエンドミル、柔らかい材料を加工したり、深い切り込みを処理したりする場合に好まれることがよくあります。 2 枚刃エンドミルのより大きな溝スペースにより、切りくず排出が向上し、切りくず詰まりや工具破損のリスクが軽減されます。これは、長い切りくずが切断領域から効率的に除去される必要があるため、長い切りくずが生成される用途では特に重要です。
ねじれ角と溝の設計
溝のねじれ角もスクエアエンドミルの性能に重要な役割を果たします。ねじれ角は、フルートの螺旋経路とエンドミルの軸との間の角度です。ねじれ角が大きいほど、切りくずがフルートを上って切削ゾーンの外に移動しやすくなるため、通常、切削動作がよりスムーズになります。
一般に、高いねじれ角（たとえば 45 度以上）は、アルミニウムや一部のプラスチックなど、長く糸状の切りくずを生成する傾向がある材料の機械加工に適しています。高ねじれによるすくい角の増加により、材料をより効果的にせん断することができ、切削抵抗が低減され、表面仕上げが向上します。ただし、高ねじれエンドミルは、ねじれ角が小さいエンドミルに比べてラジアル強度が低い場合があるため、大きなラジアル力がかかる用途での使用が制限される可能性があります。
逆に、より低いねじれ角 (例: 30 度) は、スチールなどのより硬い材料を加工する場合によく使用されます。ヘリックスが低いほど刃先強度が向上し、エンドミルのチッピングや摩耗に対する耐性が向上します。また、切削抵抗をより適切に制御できるようになり、これは硬い材料を扱う場合に重要です。
切りくず排出と溝の設計
フルートの主な機能の 1 つは、切削領域から切りくずを排出することです。適切な切りくず排出は、切りくずの再切削を防ぐために不可欠です。切りくずの再切削は、表面仕上げの悪化、工具の摩耗の増加、さらには工具の破損につながる可能性があります。
フルートの形状とサイズは、切りくず排出を最適化するように設計されています。適切に設計されたフルートには、過密にならずにチップを収容するのに十分なスペースが必要です。さらに、摩擦を最小限に抑え、切りくずが自由に流れるように、フルートの表面は滑らかでなければなりません。
たとえば、一部の高度なフルート設計には、可変螺旋と可変ピッチが組み込まれています。可変ねじれとはエンドミルの長さに沿ってねじれ角が変化することを意味し、可変ピッチとは隣接する溝間の距離の変化を指します。これらの設計では、均一な切りくずの形成が妨げられ、切りくずが一緒に固まるのが妨げられ、切りくずの排出が向上します。
切削性能と刃型設計
溝形状はスクエアエンドミルの切削性能に直接影響します。刃数、ねじれ角、切りくず排出特性はすべて、全体的な切削効率に影響します。
高速加工用途では、多くの刃数と高いねじれ角を備えたエンドミルが好まれることがよくあります。これらの設計により、高い送り速度とスムーズな切削が可能になり、サイクルタイムが短縮され、生産性が向上します。ただし、エンドミルの設計を、加工される材料、切込み深さ、利用可能な主軸出力などの特定の加工条件に適合させることが重要です。
チタンやニッケルベースの合金などの難削材を加工する場合、特別な溝の設計が必要になる場合があります。これらの材料は高い切削抵抗を生成し、破壊や排出が困難な切りくずを生成します。このような難しい材料を扱うには、大きな溝スペース、低いねじれ角、強力な刃先を備えたエンドミルがよく使用されます。
特定の用途に特化したフルート設計
標準的なフルート設計に加えて、特定の用途に特化したフルート設計もあります。たとえば、オージー ドアフレームビットセットは、オージー ドア フレームに必要な複雑なプロファイルを作成するために、独自のフルート形状で設計されています。これらのビットは、多くの場合、目的の仕上げを実現するために、さまざまな溝の形状と刃先を組み合わせています。
もう 1 つの例は、仕上げ加工用のフルートの設計です。仕上げ用エンドミルには通常、非常に細かいピッチの多数の刃があり、滑らかな表面仕上げと精密な加工が可能になります。これらのエンドミルは、必要な表面品質と寸法精度を達成するために、機械加工プロセスの最終段階でよく使用されます。
結論
スクエアエンドミルのサプライヤーとして、当社は溝の設計が当社製品の性能にとって重要な要素であることを認識しています。溝の数、ねじれ角、切りくず排出特性、特定用途向けの特殊設計など、溝設計のさまざまな側面を理解することで、当社はお客様の加工ニーズに適したエンドミルを提供できます。
木材やプラスチックなどの柔らかい材料を加工する場合でも、スチールやチタンなどの硬い材料を加工する場合でも、当社はお客様の要件を満たすために、さまざまな溝デザインを備えた幅広いスクエアエンドミルを用意しています。当社の製品についてさらに詳しく知りたい場合、または対処する必要がある特定の加工上の課題がある場合は、詳細な話し合いのために当社にお問い合わせいただくことをお勧めします。当社の専門家チームは、お客様の用途に最適なエンドミルの選択をいつでもお手伝いし、加工プロセスに関する専門的なアドバイスを提供する準備ができています。機械加工で最高の結果を達成するために一緒に働きましょう。
参考文献
- グルーバー議員 (2010)。現代製造の基礎: 材料、プロセス、システム。ワイリー。
- 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。
