チップの種類と制御
1. チップの種類
ワークの材質や切削条件の違いにより、切削加工時に発生する切りくずの形状は異なります。図 1-7 に示すように、切りくずの形状には主に帯状、節状、粒状、破砕状の 4 つのタイプがあります。
1) 縞模様のチップ。これは最も一般的なタイプのチッピングです。内面は滑らかで、外面は毛深いです。処理
プラスチック金属の場合、このような切りくずは、切削厚さが薄く、切削速度が高く、すくい角が大きい条件で発生することが多いです。
2) こぶ状のチップ。押し出しチップとも呼ばれます。外面はジグザグになっており、内面には亀裂が入っている場合もあります。これらの切りくずは、低い切削速度、大きな切削厚さ、および小さな工具すくい角で生成されることがよくあります。
3) 粒状チップ。ユニットチップとも呼ばれます。切りくず形成時、せん断面にかかるせん断応力が材料の破断強度を超えると、切りくず単体が被削材から脱落し、粒状の切りくずが形成されます。
4) チップの粉砕。脆性金属を切断する場合、材料の可塑性が小さく、引張強度が低いため、工具を切断した後、工具の前面の作用下で明らかな塑性変形が見られず、引張応力の作用下で切断層の金属が脆くなります。不規則な形状を形成し、その後崩れたチップになります。脆性材料を加工する場合、切削厚さが厚くなるほど、この切りくずが発生しやすくなります。最初の 3 種類の切りくずは、プラスチック金属を加工するときに発生する一般的な種類の切りくずです。リボンチップを形成する場合、切断加工が最も安定しており、切削抵抗の変動が小さく、加工面の表面粗さ値が小さい。切削時の切削抵抗の変動が最も大きくなるのは、粒状の切りくずが発生するときです。最初の 3 つのチップ タイプは、切削条件に応じて相互に変換できます。たとえば、節状チップ形成の場合、すくい角をさらに小さくするか、切削速度を遅くするか、または切断厚さが増加します。逆に、切削速度を上げるか、切削厚さを薄くすると、帯状の切りくずが得られます。
2. 切りくず管理
実際の生産現場では、さまざまな切りくず排出状況が見られます。一部のチップは巻いてカタツムリ状にし、一定の長さに達すると自然に折れます。一部のチップは C 字型や 6- 型に壊れます。一部は針状または小さな破片に壊れ、あちこちに飛び散って安全に音を立てます。リボンのチップがツールやワークに巻き付くことがあり、事故を起こしやすいです。切りくずの排出が不十分だと、生産の正常な進行に影響を与えるため、切りくずが
制御は非常に重要であり、自動化された生産ラインで処理する場合には特に重要です。 [ および II の変形領域でチップが激しく変形した後、硬度は増加し、塑性は低下し、特性は脆くなります。切りくず排出の過程において、工具の後方やワークの移行面、加工面などの障害物に遭遇した場合、ある部分のひずみが切りくず素材の破壊ひずみ値を超えると、切りくずが排出されてしまいます。壊れてしまいます。図 1-8 は、切りくずがワークピースまたは工具の後ろに当たったときに切断される様子を示しています。
研究によると、被削材の脆性が大きいほど（破壊ひずみ値が小さいほど）、切りくずの厚さが厚く、切りくずのカール半径が大きいほど、切りくずは折れやすくなります。切りくずを制御するには次のような対策が考えられます。 1）チップブレーカを採用しています。チップブレーカをセットすることにより、流れ中の切りくずに一定の拘束力が働き、切りくずひずみが増加し、切りくずカール半径が小さくなります。チップブレーカのサイズパラメータは、切削量のサイズに合わせて調整する必要があります。そうしないと、切りくず分断効果が影響を受けます。一般的に使用されるチップ ブレーカの断面形状は、図 1-9 に示すように、ポリライン、直線、円弧、および完全な円弧です。すくい角が大きい場合、フルアークチップブレーカを備えた工具の強度が向上します。図1-10に示すように、前面には平行、外向き、内向きの 3 種類のチップ ブレーカが配置されています。外斜型はC型切りくずや｛5｝型切りくずが発生しやすく、幅広い切り込み量で切りくず分断が可能です。
1) チップブレーカを使用する場合。チップブレーカをセットすることにより、流れ中の切りくずに一定の拘束力が働き、切りくずひずみが増加し、切りくずカール半径が小さくなります。チップブレーカのサイズパラメータは、切削量のサイズに合わせて調整する必要があります。そうしないと、切りくず分断効果が影響を受けます。一般的に使用されるチップ ブレーカの断面形状は、図 1-9 に示すように、ポリライン、直線、円弧、および完全な円弧です。すくい角が大きい場合、フルアークチップブレーカを備えた工具の強度が向上します。図1-10に示すように、前面には平行、外向き、内向きの 3 種類のチップ ブレーカが配置されています。外斜型はC型切りくずや｛5｝型切りくずが発生しやすく、幅広い切り込み量で切りくず分断が可能です。内部斜型は細長いスクリューコイルの切りくずが発生しやすいですが、切りくず破壊範囲が狭いため、平行切りくず破壊範囲はその中間です。
2) 工具角度を変更します。工具の切込み角度と切削厚さを大きくすると、切りくず分断が促進されます。工具すくい角が小さくなり、切りくずが砕けやすくなります。ブレード傾斜角 λ は切りくずの流れ方向を制御できます。^ 値が正の場合、切りくずが裏面に当たった後にカールして破断して C 字型切りくずを形成したり、自然に流出してらせん状切りくずを形成したりすることがよくあります。入力がマイナスの場合、切りくずは加工面の切りくずに当たるとカールし、C 型または 6 個の切りくずに破壊されることがよくあります。
3) 切削量を調整します。送りを増加すると切削厚さが増加し、切りくず分断に有利になりますが、増加により加工面の粗さの値が増加します。切削速度を適切に下げると切削ひずみが大きくなり、切りくず分断性にも優れますが、材料除去効率が低下します。切削量は実際の状況に応じて適切に選択する必要があります。
