CNC加工では、 エンドミル 工具寿命は加工品質と生産効率に直接影響します。フライス工具の摩耗故障の原因には、前刃、後刃、工具境界の摩耗が含まれ、各摩耗モードには特定の形成メカニズムがあります。摩耗現象には、機械的接触、物理、拡散、化学などの複数の側面が関係し、突発的な塑性破壊や脆性破壊も含まれます。フライス工具の摩耗は、初期摩耗、通常摩耗、鋭利摩耗の段階に分けられ、鈍化基準に従って工具寿命を判断することが重要です。工具寿命を推定する方法は多数ありますが、工具コストの最適化と生産効率の向上を実現するために、実際の摩耗状態を正確に反映する判断方法はまだ開発されていません。
ツールの摩耗箇所
フライスカッターの前端と先端の摩耗。プラスチック材料を高速でフライス加工すると、プラスチック材料に発生した高熱により、フライスカッターの前端に三日月摩耗現象が発生します。接触摩耗面によって生成された高熱ゾーンが発生しやすく、周囲に広がります。フライスカッターの三日月が工具の端まで発達すると、刃の硬度が大幅に低下し、破損につながります。現在、KTは前端で発生する三日月摩耗現象の最大深さを表します。
バックエッジの摩耗。ワークピースをCNCフライス加工する場合、ワークピースの遷移面がツールの背面に接触し、接触応力が突然変化し、大きな切削応力から非常に小さな切削遷移領域になります。バックエッジに発生する歪みは大きく、ツールのバックエッジに摩耗が発生します。バックエッジの摩耗エッジバンドは均一性が低く、大きな傾向と変動があります。
フライスカッターの前後刃の同時摩耗または境界摩耗。フライスカッターの前後刃の同時摩耗は、主に塑性粗さを切削するときに発生します。この現象は、hD = 0.1〜0.5mmのときに発生します。いわゆる摩耗または境界摩耗とは、高硬度の鋳鋼部品、ブランク鍛造品など、表面粗さの悪いワークピースを切削するときに、主刃と副刃に深い溝が摩耗することが多いことを指します。境界摩耗の原因は2つあります。
- CNCフライス加工中、主刃先とワークピース接触刃先の応力は等しくなく、応力が大きく変動するため、工具に大きな負担がかかります。同時に、前刃先には高い切削温度が蓄積され、他の切削部分は十分に冷却されるため、温度勾配が高くなり、切削応力が過剰になり、主後刃の境界摩耗を引き起こします。
- 加工硬化の作用により、二次切れ刃はゼロまで薄くなり、前刃が滑り、境界摩耗が二次後刃に反映されます。
フライスカッターの摩耗の一般的な原因
機械的接触摩耗効果 - ハードポイント摩耗。ブランクの表面に形成された炭化物、窒化物、酸化物、および加工硬化、構成刃先などによって形成された硬化材料は、フライスカッターの切削部分の表面を傷つけ、ハードポイント摩耗と呼ばれる一連の摩耗溝を形成します。これが低速フライス工具の摩耗の主な原因です。
物理的摩耗効果-凝着摩耗。高圧高温下では、ブランクなどの硬度の低い材料の原子や結晶がフライスカッターに付着します。フライスカッター材料の内部にボイドや局所的な軟らかい部分などの欠陥があると、結合点のツール材料が最終的に引き裂かれます。ツールとブランク材料の親和性、切削温度、硬度比、ツール表面の形状などが、結合摩耗を決定する主な要因です。
拡散摩耗。CNCフライス加工は切削速度が速いため、高温になることが多く、フライスカッター内部の異なる材料間の化学反応や、ブランクとフライスカッターの接触部における異なる材料間の化学反応など、さまざまな材料の化学的不安定性を引き起こします。
化学的摩耗。いわゆる化学的摩耗は、フライス加工の高温条件下では、酸素、切削液などが工具材料と化学的に反応しやすく、工具硬度が低下し、工具摩耗が加速されることによって主に発生します。この現象は化学的損傷と呼ばれます。
フライスカッターの突然の損傷
プラスチック だ年齢 エンドミルの
- エッジカール。エッジカールは、高速度工具鋼などの高硬度工具の微細加工時に発生しやすい突発的な損傷形態です。
- 刃のふくらみ。工具鋼、高速度工具鋼などの材質で作られたフライスカッターで硬い材料を加工する場合や、切削量が多すぎる場合、前刃と後刃の間に突然のふくらみが発生します。
脆い だ年齢 エンドミルの
- 内部の微小亀裂などの製造上の欠陥により、超硬フライスカッターは、CNCフライス加工の断続的な切削条件下で刃の小さな破片を削り取ることがありますが、これは加工の継続には影響しません。この現象はエッジチッピングと呼ばれます。この現象は短期的には加工を中断しませんが、加工面の品質を著しく低下させます。
- 破損とは、CNC フライスカッターの先端または主刃先で突然破損する現象です。この破損が発生すると、フライスカッターを再研磨することはできません。
工具の摩耗段階と鈍化基準
道具 わ耳 スタグ
初期摩耗段階。主に新しい工具の内部欠陥が原因で、刃先が鋭く、ブランクとの接触面が小さく、工具の先端に応力が集中し、工具の先端の摩耗が早くなります。
通常の摩耗段階。この段階では、工具が慣らし期間を経ているため、工具の先端は滑らかになっており、工具とブランクの接触は比較的均一で、単位面積あたりの力は小さいため、摩耗は遅く、これが効果的な加工のための工具の主な寿命です。
急速摩耗段階。工具摩耗は時間の経過とともに蓄積され、切削力と切削温度の急激な上昇を伴い、工具摩耗が突然増加し、騒音などの現象を伴います。
道具 Bランティング ス標準
工具が摩耗すると、ワークの削れ、表面粗さの低下、寸法・形状精度の低下など、加工効果に必ず影響を及ぼします。そのため、鉄切削加工条件に応じて、フライスの最大許容摩耗量、つまり鈍化基準を指定する必要があります。鈍化基準は、粗加工や微加工など、さまざまな加工場面に応じて調整できます。
現在、上記の2つの工具寿命評価方法は、経済的な観点や生産性の観点と経験を組み合わせて工具寿命を記述することしかできず、実際の工具摩耗状況から工具寿命を正しく監視することはできません。したがって、工具コストの節約を最大限にし、生産性を確保するという前提の下で、実際の工具摩耗に基づいて工具寿命を正しく判断できる方法を開発することが不可欠です。
