精密機械加工の分野では、複雑な形状をフライス加工する能力が非常に求められています。このような複雑な作業に欠かせないのが、小型で高精度なミニエンドミルです。私はミニエンドミルのサプライヤーとして、これらの優れたツールを使用して複雑な形状を作成するために機械工が使用するさまざまなテクニックを直接目撃してきました。このブログでは、ミニエンドミルを使って複雑な形状を加工するテクニックを掘り下げていきます。
ミニエンドミルを理解する
テクニックを探る前に、ミニエンドミルとは何かを理解することが不可欠です。ミニエンドミルは、通常、高精度の加工作業に使用される小型の切削工具です。ボールノーズ、フラットエンド、コーナーアールなどのさまざまな形状があり、2 枚刃、3 枚刃などのさまざまな刃構成も用意されています。ミニエンドミルの直径は数ミリから数ミリメートルまでと小さいため、狭いスペースでの正確な切断や微細なディテールの作成が可能になります。
1.3 - 軸フライス加工
ミニエンドミルで複雑な形状をフライス加工するための最も一般的な技術の 1 つは、3 軸フライス加工です。 3 軸フライス加工では、切削工具が 3 つの直線軸 (X、Y、Z) に沿って移動します。これにより、2.5D および単純な 3D 形状の作成が可能になります。
プロファイリング
プロファイリングは、ワークピースの外形を作成するために使用される基本的な 3 軸フライス加工技術です。ミニエンドミルは、目的の形状の周囲に沿ってプログラムされた経路をたどります。たとえば、複雑な歯車プロファイルをフライス加工する場合、エンドミルは X 軸と Y 軸に沿って移動し、一定の Z 深さを維持しながら歯車の歯をトレースします。 2 フルート フラット マイクロ - 直径フライス カッター [/mini - エンド - ミル/2 - フルート - フラット - マイクロ - 直径 - フライス - カッター - 1.html] は、きれいな直線カットを行うことができるため、プロファイリング作業によく使用されます。
ポケット加工
ポケット加工は、ワークピースに内部キャビティまたはポケットを作成するために使用されるもう 1 つの 3 軸技術です。ミニエンドミルはポケットの中心から始まり、一連の同心円状の経路を移動し、目的の深さと形状が得られるまで徐々に材料を除去します。この技術は、電子機器の筐体や金型キャビティの製造に一般的に使用されています。 2 フルート ボール ノーズ マイクロ直径エンドミル [/mini - エンドミル/2 - フルート - ボール - ノーズ - マイクロ - 直径 - エンドミル - 1.html] は、ボール形状の先端が滑らかで丸いコーナーを作成できるため、ポケット加工に最適です。
2. 4 軸および 5 軸フライス加工
より複雑な形状の場合は、4 軸および 5 軸フライス加工技術が使用されます。これらの技術により、従来の 3 軸の動きに回転軸が追加され、柔軟性が向上し、複数の角度から部品を加工できるようになります。
4 - 軸フライス加工
4 軸フライス加工では、追加の回転軸 (通常は A 軸) が 3 軸システムに追加されます。これにより、エンドミルが X、Y、Z 軸に沿って移動しながら、ワークを回転させることができます。 4 - 軸フライス加工は、タービンブレードや医療用インプラントなど、円筒形または湾曲した形状の部品を作成するのに役立ちます。ワークピースを回転できるため、ミニエンドミルは再クランプすることなく部品のさまざまな側面にアクセスできるため、セットアップ時間が短縮され、精度が向上します。
5 - 軸フライス加工
5 軸フライス加工では、2 番目の回転軸 (通常は B 軸) を追加することで、多軸加工の概念をさらに一歩進めます。これにより、エンドミルは事実上あらゆる角度からワークピースにアプローチできるため、アンダーカット、複合曲線、自由曲面などの非常に複雑な形状の作成が可能になります。 5 軸フライス加工は、航空宇宙、自動車、医療業界で高精度部品の製造に一般的に使用されています。 2 フルート ボール ノーズ マイクロ - 直径エンドミル [/mini - エンド - ミル/2 - フルート - ボール - ノーズ - マイクロ - 直径 - endmill.html] は、滑らかで複雑な表面を作成できる多用途性により、5 軸フライス加工によく選ばれています。
3. 高速ミーリング
高速フライス加工は、高いスピンドル速度と送り速度を使用して、精度を維持しながら材料を迅速に除去する技術です。この技術は、小型のミニエンドミルを使用する場合に特に効果的です。ミニエンドミルは、過度の振動を発生させずに高速回転できるためです。
高速フライス加工のメリット
- サイクルタイムの短縮: 送り速度と主軸速度を高めることにより、高速ミーリングにより部品の加工に必要な時間を大幅に短縮できます。これは、複雑な部品を大量に製造する場合に特に重要です。
- 表面仕上げの向上：高速ミーリングにより、熱と振動が少なくなり、より良い表面仕上げが得られます。これは、高レベルの精度と美観が必要な部品にとって非常に重要です。
- 工具寿命の延長: 高速ミーリングでの切削抵抗の低減により、ミニエンドミルの寿命が延び、工具コストが削減されます。
4. アダプティブミリング
アダプティブ ミーリングは、高度なソフトウェア アルゴリズムを使用して、ワークの形状と切削条件に基づいて切削パスを最適化する比較的新しい技術です。この技術は、さまざまな深さと幾何学形状を持つ複雑な形状をフライス加工する場合に特に役立ちます。
アダプティブミリングの仕組み
アダプティブミーリングでは、ソフトウェアが部品の形状を分析し、最も効率的な切削パスを決定します。エンドミルは、各ポイントで除去される材料の量に基づいて、送り速度と切り込み深さを調整します。これにより、一定の切りくず負荷が維持され、工具の摩耗が軽減され、表面仕上げが向上します。アダプティブミーリングは、チタンやステンレス鋼などの加工が難しい材料にミニエンドミルを使用する場合に特に効果的です。
5. ツールパスの最適化
ツールパスの最適化は、ミニエンドミルで複雑な形状をフライス加工する場合に不可欠な要素です。適切に最適化されたツールパスにより、加工時間を短縮し、表面仕上げを改善し、工具寿命を延ばすことができます。
ツールパス最適化の戦略
- 連続切断: ツールパスを設計して、急速な移動と停止の回数を最小限に抑えます。連続切削により、一定の切りくず負荷が維持され、工具の摩耗が軽減されます。
- 最適な送りと速度: 加工する材料、エンドミルのサイズ、および希望する表面仕上げに基づいて、適切な送り速度と主軸速度を選択します。間違った送りと速度を使用すると、表面品質が低下し、工具が早期に故障する可能性があります。
- 鋭い角を避ける: 可能であれば、鋭い角を避けるようにツールパスを設計します。鋭い角は工具の過度の摩耗を引き起こし、工具の破損の危険性を高めます。代わりに、角を丸めるか半径をブレンドして、切断パスを滑らかにします。
結論
ミニエンドミルで複雑な形状を加工するには、高度な技術、精密工具、熟練したオペレーターの組み合わせが必要です。 3 軸、4 軸、5 軸フライス加工、高速フライス加工、適応フライス加工、ツールパスの最適化など、利用可能なさまざまな技術を理解することで、機械工は作業において最高レベルの精度と効率を達成できます。
ミニエンドミルのサプライヤーとして、私はお客様が加工目標を達成できるよう、高品質のツールと技術サポートを提供することに尽力しています。小規模のプロトタイプに取り組んでいる場合でも、大規模な生産の実行に取り組んでいる場合でも、2 フルート ボール ノーズ マイクロ直径エンドミル [/mini - end - mill/2 - flutes - ball - names - micro -diameter - endmill - 1.html] および 2 フルート フラット マイクロ直径ミーリング カッター [/mini - end - mill/2 - flutes - flat - micro-diameter - milling - cutter - などのミニ エンドミル シリーズをご利用ください。 1.html]を使用すると、複雑な形状を簡単に作成できます。
当社のミニエンドミルについてさらに詳しく知りたい場合、または複雑な形状のフライス加工についてご質問がある場合は、詳細な議論と調達の可能性についてお気軽にお問い合わせください。お客様の加工ニーズにお応えできることを楽しみにしております。
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。
- スティーブンソン、DA、アガピウ、JS (2006)。金属切削の理論と実践。 CRCプレス。
- König、W.、Aurich、JC (2010)。ものづくりの基礎となる加工技術。スプリンガー。
