フライス工具の種類は主に エンドミル、フェイスミル、フラットミルなど。一般的なフライス加工プロセスには、平面、面取りまたはエッジのフライス加工、輪郭のフライス加工、スロットのフライス加工、キャビティのフライス加工、キー溝のフライス加工などが含まれます。
よく使われるいくつかの エンドミル 設計タイプには、ドリルのようにワークピースの垂直または側面フライス加工を実行できるスクエアヘッドの両刃エンドミルがあります。エンド歯はフライスカッターの中心まで伸びているため、プランジフライス加工を実行できます。一部の3エッジエンドミルもプランジフライス加工を実行できます。両刃エンドミルと3エッジエンドミルはどちらも非鉄金属の加工に適しています。ボールヘッドの両刃エンドミルは、丸い底の溝や円弧状のエッジのフライス加工に使用できます。
エンドミルの構成と各部の名称
エンドミルの形状は、基本的に刃部分、工作機械に取り付けられるハンドル、刃とハンドルをつなぐネックの3つの部分から構成されます。
刃部はエンドミルのコア部品であり、複数の刃先で構成され、ワークピースの切断を担います。刃の形状とサイズは、切削深さ、加工精度、表面品質など、エンドミルの加工性能を決定します。刃の材質は通常、硬度、耐摩耗性、耐熱性に優れた超硬合金または高速度鋼です。
ネック部分は刃とハンドルを連結し、トルクを伝達し、刃を支える役割を果たします。ネック部分の形状とサイズは通常、刃のサイズと加工要件に応じて設計されます。ネック部分の材質は通常、強度と剛性に優れた鋼または炭化物です。
ハンドルはエンドミルの取り付け部分であり、工作機械のハンドルに工具を固定するために使用されます。ハンドルの形状とサイズは、工作機械のハンドルの仕様に応じて設計されます。ハンドルの材質は通常、強度と剛性に優れた鋼または合金鋼です。
エンドミルの刃数
エンドミルの剛性とチップ溝サイズは非常に重要です。一般的に刃数が少ないフライスカッターのチップ溝は大きくなり、切りくずの排出性は良好です。しかし、その反面、断面積比が小さくなり剛性が低下します。そのため、切削中に曲がりが生じやすくなります。
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4 枚刃エンドミルと比較すると、2 枚刃エンドミルはチップ溝が大きいですが、断面積比が小さく、剛性が低くなります。そのため、2 枚刃エンドミルは、チップ溝の要件がフライスカッター全体の剛性要件よりも大きい溝切りや穴あけ加工に適しています。
例：より深い溝（溝深さ対幅比が1より大きい）を加工する場合、エンドミルのチップ溝が小さいと、次のような問題が発生する可能性があります。
- 切りくず詰まりにより切削トルクが増大します（ひどい場合は工具が破損する恐れがあります）。
- エンドミルの刃先に切削液が届きにくく、刃先を十分に冷却・潤滑できず、刃先付近の切りくずが切削液によって取り除かれず、外周刃先の異常摩耗を引き起こします。
- 切削に関与する刃先が長いほど切削抵抗が大きくなり、振動が発生しやすくなります。
4枚刃エンドミルのチップ溝は2枚刃エンドミルよりも小さいですが、断面積比が大きくなるため剛性が向上し、エンドミルの曲がりを抑えるのに有利です。 フライス加工側では、チップブロッキング現象が小さいため、チップ溝の大きさはあまり考慮されませんが、工具の剛性の方が重要です。 一般的に、刃数が多いほど工具の切削抵抗の変化が少なく、工具の剛性が高く、曲がりや変形が少なく、加工面の表面品質が良いと考えられています。
フライス加工センターで複雑なワークピースをフライス加工する場合、CNC エンドミルを使用するときは次の点に注意する必要があります。
道具 ス選挙
- 適切なサイズと材質のエンドミルを選択します。工具の直径、刃の長さ、刃の幅、刃先角度などのパラメータは、ワークピースの材質、加工精度、表面仕上げなどの要件に応じて選択する必要があります。
- ダウンミリングカッターを優先的に使用します。ダウンミリングでは、切削力が工具の根元に作用し、工具が振動しにくくなり、切削がより安定します。
- より深いキャビティや溝には、ロングエッジエンドミルが適切に選択されます。ただし、過度の振動を避けるために、ツールの伸長を制御するように注意する必要があります。
道具 私インストール
- ツールがツールホルダーに正しく取り付けられていることを確認してください。ツールシャンクは、緩みがなく、ツールホルダーの内穴に密着している必要があります。
- 振動を減らすために、ツールの延長はできるだけ短くする必要があります。
- 十分な締め付け力を確保するために、トルクレンチを使用してツールホルダーのナットを締めます。
エンドミルのクランプ
マシニングセンターで使用されるエンドミルのほとんどは、スプリングクランプでクランプされており、使用時には片持ち状態になっています。フライス加工中に、エンドミルがツールホルダーから徐々に伸びたり、完全に外れたりして、ワークピースがスクラップになることがあります。その理由は、一般的に、ツールホルダーの内穴とエンドミルシャンクの外径の間に油膜があり、クランプ力が不十分になるためです。エンドミルは通常、工場出荷時に防錆油でコーティングされています。切削中に非水溶性切削油を使用すると、ツールホルダーの内穴にもミスト状の油膜が付着します。シャンクとツールホルダーの両方に油膜があると、ツールホルダーがシャンクをしっかりとクランプすることが難しく、加工中にエンドミルが緩んで落ちやすくなります。そのため、エンドミルをクランプする前に、エンドミルシャンクとツールホルダーの内穴を洗浄液で洗浄し、乾燥してからクランプする必要があります。
エンドミルの直径が大きい場合、シャンクとチャックが非常にきれいであっても、ツールが脱落する可能性があります。このとき、平らなノッチ付きのシャンクとそれに応じたサイドロック方式を選択する必要があります。
エンドミルをクランプした後に発生する可能性のあるもう 1 つの問題は、加工中にエンドミルがチャック ポートで破損することです。原因は通常、チャックを長期間使用しすぎて、チャック ポートが円錐状に摩耗していることです。この場合は、新しいチャックを交換する必要があります。
エンドミルの振動
通常加工時のエンドミルの振動は小さいほど良いです。エンドミルとチャックの間には小さな隙間があるため、加工中に工具が振動することがあります。振動によりエンドミルの外周刃の切削量が不均一になり、切削拡張量が本来の値に比べて増加し、加工精度や工具寿命に影響を与えます。ただし、加工溝の幅が狭い場合は、工具をわざと振動させて切削拡張量を増やし、必要な溝幅を得ることもできます。ただし、この場合、エンドミルの最大振幅は0.02mm未満に制限する必要があります。そうしないと、安定した切削ができません。通常加工時のエンドミルの振動は小さいほど良いです。
工具の振動が発生する場合は、切削速度と送り速度を下げることを検討してください。40%で両方を下げてもまだ大きな振動がある場合は、切削量を減らすことを検討してください。
加工システムに共振が発生する場合、その原因としては、切削速度が速すぎる、送り速度が低い、工具システムの剛性が不十分、ワークピースのクランプ力が不十分、ワークピースの形状やワークピースのクランプ方法などの要因が考えられます。このとき、切削量を調整する、工具システムの剛性を高める、送り速度を上げるなどの対策を講じる必要があります。
切断パラメータの選択
切削速度の選択は、主に加工するワークの材質によって決まります。送り速度の選択は、主に加工するワークの材質とエンドミルの直径によって決まります。一部の海外工具メーカーの工具サンプルには、参考のために工具切削パラメータ選択表が添付されています。ただし、切削パラメータの選択は、工作機械、工具システム、加工するワークの形状、クランプ方法など、多くの要因によっても左右されます。実際の状況に応じて、切削速度と送り速度を適切に調整する必要があります。
工具寿命を優先する場合は、切削速度と送り速度を適切に下げることができます。また、切りくずの分離状態が良くない場合は、切削速度を適切に上げることができます。
