ボールノーズエンドミルの大手サプライヤーとして、私は機械加工操作で最適な切削速度が果たす重要な役割を直接目撃しました。適切な速度は、完成品の品質を大幅に向上させ、ツールの寿命を延ばし、全体的な生産性を高めることができます。このブログ投稿では、ボールノーズエンドミルの最適な速度を決定する要因を掘り下げ、最良の結果を達成するための実用的なアドバイスを提供します。
ボールノーズエンドミルの基本を理解する
最適な速度について議論する前に、ボールノーズエンドミルが何であり、どのように機能するかを理解することが不可欠です。ボールノーズエンドミルは、ボールに似た丸い先端のある切削工具です。このユニークなデザインにより、湾曲した表面、切り身、輪郭を高い精度で作成できます。ボールノーズエンドミルは、航空宇宙、自動車、金型の製造などの業界で一般的に使用されており、複雑な幾何学が必要です。
ボールノーズエンドミルの切断プロセスでは、高速でツールを回転させて材料に供給することにより、ワークピースから材料を除去することが含まれます。ツールが回転する速度は、1分あたりの回転（rpm）で測定され、フィードレートは毎分インチ（IPM）で測定されます。 RPMとIPMの組み合わせにより、切削速度が決定されます。これは、最適な加工結果を達成する上で重要な要因です。
最適な速度に影響する要因
いくつかの要因は、ボールノーズエンドミルの最適速度に影響します。これらには、機械加工された材料、ツールの直径、フルートの数、およびツール上のコーティングの種類が含まれます。これらの各要因を詳しく見てみましょう。
機械加工された材料
材料が異なると、硬度と機械加工性が異なるため、最適な切削速度に直接影響します。たとえば、アルミニウムや真鍮などのより柔らかい材料は、ステンレス鋼やチタンなどの硬い材料と比較して高速で機械加工できます。特定の材料を機械加工するときは、メーカーの推奨事項を参照するか、最適な速度を決定するためにいくつかのテストカットを実施することが重要です。
ツールの直径
ボールノーズエンドミルの直径も、最適な速度を決定する上で重要な役割を果たします。一般に、より大きな直径ツールでは、より小さな直径ツールと同じ切削速度を実現するために、より低いRPMSが必要です。これは、より大きな直径のツールの外側のエッジが、より小さな直径のツールと比較して、1つの革命で遠い距離を移動するためです。その結果、RPMが高いほど、ツールに過度の熱と摩耗を引き起こす可能性があります。
フルートの数
ボールノーズエンドミルのフルートの数は、その切断性能と最適な速度に影響します。フルートを備えたエンドミルは、より効率的に材料を除去できますが、より多くの熱を生成し、より高い飼料レートを必要とします。一方、フルートが少ないエンドミルは、荒削り操作に適しており、より高いRPMに耐えることができます。たとえば、a2フルートボールノーズエンドミルしばしばラフ化に使用されますが、a4フルートボールノーズエンドミル仕上げ操作には推奨されます。
ツールでのコーティング
ボールノーズエンドミルのコーティングの種類も、最適な速度に影響を与える可能性があります。窒化チタン（TIN）、コルクリトリドチタン（TICN）、窒化アルミニウム（アルティン）などのコーティングは、ツールの硬度、耐摩耗性、耐熱性を改善できます。コーティングを備えたツールは、通常、コーティングされていないツールと比較して高速で実行できます。
最適な速度を計算します
ボールノーズエンドミルの最適速度を計算するには、次の式を使用できます。
[rpm = \ frac {cs \ times 12} {\ pi \ times d}]
どこ：
- RPMは1分あたりの回転です
- CSは、1分あたりの表面足の切削速度（SFM）です
- Dは、ツールの直径です
切断速度（CS）は、機械加工された材料に依存し、機械加工ハンドブックにあるか、ツールメーカーから取得できます。たとえば、直径0.5インチのボールノーズエンドミルでアルミニウムを機械加工し、推奨される切断速度が300 SFMである場合、RPMは次のように計算できます。
[rpm = \ frac {300 \ times 12} {\ pi \ times 0.5} \ compx2292]
これは単なる出発点であることに注意することが重要です。特定の機械加工条件とツールのパフォーマンスに基づいてRPMを調整する必要がある場合があります。
最適な速度を達成するための実用的なヒント
ボールノーズエンドミルの最適な速度を達成するための実用的なヒントをいくつか紹介します。
保守的な速度から始めます
新しいツールを使用したり、新しい素材を機械加工したりする場合、ツールのパフォーマンスを観察するにつれて、保守的な速度から始めて徐々に増やすことをお勧めします。これにより、ツールの破損を回避し、スムーズな機械加工プロセスを確保できます。
ツールとワークを監視します
機械加工プロセス中は、ツールとワークピースに注意してください。切断エッジのチッピングやくすみなど、過度の摩耗の兆候を探し、それに応じて速度を調整します。また、ワークピースの表面仕上げを確認して、必要な仕様を満たしていることを確認してください。
クーラントを使用します
クーラントを使用すると、機械加工プロセス中に熱と摩擦を減らすことができ、ツールの寿命を延ばし、表面仕上げを改善できます。機械加工されている材料に適切なクーラントを使用し、そのアプリケーションに関するメーカーの推奨事項に従ってください。
フィードレートを検討してください
飼料レートは、加工性能に影響を与えるもう1つの重要な要素です。最適な結果を達成するには、切削速度と飼料速度の適切なバランスが不可欠です。一般に、切削速度が低いときにより高い飼料速度を使用でき、その逆も同様です。
結論
ボールノーズエンドミルの最適速度を決定することは、いくつかの要因を慎重に検討する必要がある複雑なプロセスです。機械加工された材料、ツールの直径、フルートの数、およびツール上のコーティングの種類を理解することにより、適切なRPMを計算して、可能な限り最高の加工結果を達成できます。保守的な速度から始めて、ツールとワークを監視し、クーラントを使用し、飼料レートを検討することを忘れないでください。
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参照
- 機械加工ハンドブック、さまざまなエディション
- ツールメーカーの技術文書
