CNCフライス加工部品の場合、完成したワークピースの品質は非常に重要です。 CNCフライス盤切断ツールの選択と切削パラメータの効果的な決定はどちらも重要です。加工が基準を満たすようにするには、プログラマーはツールの選択と切削パラメータの基本原理を正確に把握する必要があります。同時に、各部品加工プロセスの特性も高く評価されます。
CNCフライス加工用の切削工具の選び方
CNCフライス盤は、適合する工具に対する要求が高く、工具は高精度、高強度、高剛性の特性を備え、簡単に取り付け、調整できる必要があります。工具によってシャンクの長さやカッターヘッドの形状が異なります。選択する際には、フライス盤の取り付けと保持能力、ワークピースの材料特性、加工方法など、多くの要素を考慮する必要があります。他の条件を十分に満たしていることを前提に、シャンクの短い工具を選択して工具の剛性を最大限に高め、加工精度の要件を満たし、工具の耐用年数を延ばすようにしてください。
一般的なフライスカッターの種類
加工するワークの材質や形状が多様であるため、フライスカッターの種類や形状も異なります。現在、さまざまな種類のフライスカッターは、通常、材質、構造、またはカッターヘッドの形状によって分類されています。材質に応じて、フライスカッターは、高速度鋼カッター、合金鋼カッター、ダイヤモンドカッター、セラミックカッター、および立方晶窒化ホウ素カッターに分けられます。異なる材質のカッターは硬度と剛性が異なり、異なる材質のワークの加工に適しています。カッターの構造に応じて、フライスカッターは一体型カッターとインレイカッターに分けられ、そのうちインレイカッターは溶接型と機械クランプ型に分けられます。カッターヘッドの形状に応じて、フライスカッターは、ボールエンドカッター、フラットボトムカッター、テーパーカッター、T字型カッターなどに分けられます。
フライスカッターの選択に影響を与える要因
CNCフライス加工はかなり複雑な操作です。フライスカッターを選択するときは、加工材料の性能と特性を考慮する必要があります。たとえば、非鉄金属、鉄金属、複合材料、ポリマー材料はすべて、カッターの選択肢が異なります。さらに、材料の硬度、靭性、剛性、耐摩耗性などの特性も考慮する必要があります。さらに、CNCフライス加工の主な処理能力は、CNC工作機械に依存します。したがって、カッターを選択するプロセスでは、CNC工作機械の特性も考慮する必要があり、1回のクランプで複数のプロセスを実現するために、カッターの数を最小限に抑える必要があります。
CNCフライス盤の一般的なカッターの用途
- エンドミル：このタイプのカッターは、ワークピースの表面のボスや溝などの形状を加工するのに適しており、荒加工、仕上げ加工、ルートクリーニングにも使用できます。
- キー溝フライスカッター: 名前が示すように、このタイプのフライスカッターは、ワークピース上のさまざまなキャビティ溝やキー溝の形状を加工するのに適しています。
- ボールカッター：このタイプのツールは、切削量が少ない表面仕上げに適しています。切削量が少なく効率が低いため、通常、大きな形状の加工には使用されません。
- 正面フライスカッター：主に大面積の平面ワークの加工に使用します。
実践におけるツール選択の原則
一般的に、フライスカッターの選択は、取り付けと調整が簡単で、ワークピースの加工精度を確保し、ツールの耐用年数を延ばすという基本原則に基づく必要があります。加工品質と効率を確保するという前提で、シャンクが短いツールを選択して、ツールの作業剛性を高め、ツールの耐用年数を延ばすようにしてください。ワークピースの幾何学的形状は、フライスカッターを選択する際に考慮する必要がある問題です。異なる形状のワークピースを加工するには、フライスカッターの種類とカッターヘッドの形状に対する要件が異なります。選択が不適切であれば、ワークピースの加工品質に重大な影響を及ぼし、不良品が大量に発生して損失が発生します。
CNCフライス加工における切削量の決定
CNCフライス加工におけるワークの加工は、さまざまな方向への切削によって行われます。切削量の違いは、ワーク加工の速度、品質、耐用年数に大きな影響を与えます。切削量には、主に切削速度、バック切削量、サイド切削量などの指標が含まれます。加工精度とワークの表面仕上げを主な基準として、さまざまな状況に応じて異なる切削量を選択する必要があります。切削量は、加工品質、効率、工具摩耗の低減のバランスをとるために、科学的な計算によって設定されます。
切断速度を決定する
切削速度の選択には、ワークの硬度、工具材質、工具寿命など、多くの要因を考慮する必要があります。荒加工時には切削深さが通常大きいため、切削速度を適切に下げる必要があります。切削速度を高く設定すると、動作温度が高くなり、工具の寿命が短くなります。逆に、微細加工時には切削速度を適切に上げて、ワークの表面精度と作業効率を確保することができます。
送り速度を決定する
送り速度は加工効率に関わる重要な指標で、1分間の切削深さを指し、一般的には100～200mmです。高速度鋼工具を使用する場合や深穴加工作業を行う場合は、実際の状況に応じて送り速度を下げる必要がありますが、一般的には1分間に約20～50mm程度に抑えます。
切削深さの決定
バックカット深さ（サイドカット深さ）の決定は、加工の操作安全性と工具や工作機械の耐用年数に関係しています。 カット深さが大きすぎると、衝突事故を引き起こし、工具や工作機械を損傷する可能性があります。 ただし、一定の範囲内で許容できる最大カット深さを選択すると、パス数を減らし、生産効率を向上させることができます。
CNCフライス盤の切削工程の分解
荒加工工程
生産効率の全体的な向上は、荒加工プロセスを選択するための鍵です。いわゆる荒加工とは、具体的には、単位時間範囲内で達成できる最大の材料除去率を指します。具体的には、ブランクの表面の加工代を指し、ブランクの形状とサイズが完成品にできるだけ近くなることを保証します。一般的に言えば、荒加工後、材料は半精密ワークピースの輪郭を形成できます。プロセス全体において、速度は重要な役割を果たし、より大きな直径のツールが操作用に選択されます。生産効率の全体的な向上が達成できるだけでなく、ツールの摩耗の可能性も回避できます。CNCフライス盤の場合、3つの座標のうちの任意の2つだけを制御するため、2次元制御の目的を達成できます。
半仕上げ工程
荒加工とは異なり、中仕上げでは効率と品質の有機的な調整に重点が置かれます。中仕上げ後、ワークピースの表面は比較的滑らかで、公差は均一である必要があります。このプロセスの目的は、仕上げの開発のための強固な基盤を築き、二次表面加工の目標を達成することです。実際の加工プロセスでは、部品の表面の余分な材料をできるだけ効果的に除去する必要があることに注意してください。加工部品の表面が平らな状態であることを確認し、最終的に精度の標準要件を満たします。
アングル洗浄工程
ワークピースコーナークリーニングの加工技術は、加工速度を必要とせず、金型表面の均一性と調整に重点を置いています。ワークピースコーナークリーニングの目的は、余分な材料を完全に除去することであることに注意してください。これは、後続の仕上げ操作への道を効果的に開き、仕上げ作業の総合的な発展をさらに促進します。このプロセスで直径の小さいツールを使用すると、1回で切断操作を完了することが困難であるため、少なくとも2回の切断操作を実行し、特定の要件が満たされたときにのみ停止する必要があります。ただし、ツールの直径は仕上げツールの直径を超えてはなりません。
仕上げ工程
仕上げ工程は最後の加工工程であり、各部品の寸法精度、表面粗さ、形状精度が図面の要件を満たす必要があります。一般的に、仕上げ面には特定の余裕が確保されます。主な目的は、切断中にブレードが安定した状態にあることを保証し、ワークピースの加工誤差を最小限に抑え、性能効果が標準を満たすことを保証することです。仕上げの過程では、より小さな直径の加工ツールを選択する必要があります。最適な仕上げ工程は次のとおりです。外部輪郭の加工→凸部の加工→段差面と自由曲面の加工→凹部の加工→その他の低補助面の加工。
金型製造工程において、曲面コアとキャビティを高速仕上げする場合、切削時に工具とワークピースの接触点が曲面の傾斜と選択した工具半径の変化に追従し、対応する変化を示すようにする必要があります。
加工する金型の曲面が複雑な場合は、一度に1つのプロセスで完了できることを保証し、切断回数を効果的に減らし、金型表面を効果的に保護する必要があります。また、切削プロセス中は、工具の送り方向が円弧状になるようにする必要があります。これにより、切削面が連続して滑らかになり、一定の安定性が得られます。最後に、実際の加工プロセスでは、加工の一時停止の発生を可能な限り回避する必要があります。
工具が突然停止すると、金型の表面にわずかな変形問題が発生しやすく、最終的には加工精度に悪影響を与え、工具が停止した位置にへこみが発生して表面品質に影響を与えます。
CNCフライス盤の切削工程の効果的な改善
荒加工工程の改善方法
まず、加工シミュレーション ソフトウェアの助けを借りて、切削面積を正確に計算し、それに応じて被削材の切削速度も計算する必要があります。この方法でのみ、切削中にツールの負荷と摩耗速度を常にバランスさせることができ、ツールの摩耗確率を可能な限り低減しながら、加工品質をさらに向上させることができます。
第二に、実際の切削では、CNCフライス盤はできるだけ斜めに切り込むか切り出すかを選択する必要があります。同時に、金型キャビティの加工では、垂直切断と切断の問題も効果的に回避する必要があります。条件が許せば、図1に示すように、できるだけスパイラル切断を選択して、ツール負荷を効果的に軽減する必要があります。
第三に、大きな余剰部品を加工する必要がある場合は、クライミング法を使用する必要があります。この方法の最も顕著な利点は、切削力を効果的に低減し、切削硬化度を適切に向上させ、切削によって発生する熱を低減し、部品切削の実際の品質を全面的に向上させることができることです。
最後に、CNCフライス盤で切断する場合、工具送りの方向を急に変えないでください。そうしないと、切断速度に直接影響し、最終的に切断品質が大幅に低下して残留物や過剰切断が発生し、ひどい場合には計り知れない安全事故を引き起こします。
方法 私改善する ス半仕上げ ポプロセス
中仕上げ工程の改善には、切削間隔と許容値が非常に重要です。安定した切削を確保するには、上記の手順を厳密に守り、工具の損傷をできるだけ避ける必要があります。また、切削の継続性を確保するために、頻繁な工具の取り外しや工具の交換を避けるように、処理手順を合理的に配置する必要があります。
方法 私改善する Ｃオルナー Ｃ傾く ポプロセス
ワークピースの表面は中仕上げを基準に比較的均一ですが、凹面プロファイル位置の加工代はまだ大きいです。加工代の均一性が悪いと、必然的に切削の安定性に影響を与え、加工の最終精度に直接影響を及ぼします。したがって、余分な材料を除去するために、合理的なコーナークリーニングプロセスを配置する必要があります。
方法 私改善する ふ終わり ポプロセス
仕上げ工程では、品質と精度に対する要求が高いため、切削プログラムを最適化する必要があります。垂直切削や多数の工具浮きの問題を回避するために、部品の表面をできるだけ傷つけないようにする必要があります。また、仕上げフライス加工の過程では、滑りの問題を回避するためにダウンフライス加工法を採用する必要があります。工具パスの選択も、加工変形の問題を非常に重視する必要があります。必要に応じて、工具パスの数を増やすようにしてください。最も重要なことは、工具パスの最適化を確保することです。
