垂直CNCフライス盤の一般的な形状と作業方法
立型CNCフライス盤は、小型と中型の2種類に分けられます。小型CNCフライス盤は、一般的に垂直昇降テーブル構造で、工作機械の主な動きと送りの動きが作業台で完了します。一方、中型立型フライス盤のZ方向の主な動きはスピンドルボックスで完了し、X方向とY方向の送りの動きは作業台で完了します。立型CNCフライス盤は、一般的に3座標工作機械であるため、制御可能なリンク座標軸の数に応じて分類されます。
垂直CNCフライス盤には、3座標リンクCNCフライス盤と2軸半座標リンクCNCフライス盤があります。垂直CNCフライス盤で一般的に加工される部品には、平面輪郭部品、空間曲面輪郭部品、金型部品などがあります。部品の平面フライス加工、平面キャビティフライス加工、形状輪郭フライス加工、3次元およびより複雑な表面フライス加工などに使用できます。
垂直フライス盤での大型平面加工によく使用される工具:超硬インデックス式正面フライスカッター
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垂直CNCフライス盤で大型の平らな部品を加工する場合、一般的にはエンドミルカッターとも呼ばれるフェイスミルカッターが使用されます。フェイスミルカッターは、カッターディスクの直径が大きく、切削面積が大きく、切削効率が高いです。フェイスミルカッターの主切れ刃は、フライスカッターの周囲の円筒面と円錐面に分布し、二次切れ刃はフライスカッターの端面に分布しています。
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最もよく使われる顔 エンドミル 垂直CNCフライス盤用の超硬インデックス式正面フライスカッターは、ブレードの主な偏向角度に応じて、45°正面フライスカッター、75°正面フライスカッター、および90°正面フライスカッターに分けられます。 45°正面フライスカッターは振動が少ないためよく使用され、平面、傾斜面、面取り面などを加工できます。このタイプのツールを使用して平面を加工する場合、ブレードの破損率が低く、耐久性が高くなります。
75°フェイスミルカッターは、90°フェイスミルカッターに比べて耐衝撃性が大幅に向上し、切削が滑らかで軽いため、まず平面加工に使用します。このタイプのフェイスミルカッターは、用途が広い汎用工具であり、荒加工に使用できます。90°フェイスミルカッターは、段差面と平面の両方を加工できますが、加工中の振動が大きく、工作機械に大きなパワーと十分な剛性が必要です。一般的には薄肉部品の加工に使用されます。
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正面フライスカッターの直径を選択する際、主な考慮事項は、カッターに必要な電力が工作機械の電力範囲内であることです。工作機械のスピンドルの直径も選択の基準として使用できます。正面フライスカッターの直径は、式D = 1.5d（dはスピンドルの直径）に従って選択できます。大量生産では、カッターの直径は、ワークピースの切削幅の1.6倍に従って選択することもできます。正面フライスカッターは、粗歯、中歯、細歯に分けられます。粗歯は歯が少なく、チップスペースが大きく、歯の強度が大きいため、荒加工に適しています。中歯フライスカッターは切削が安定しており、広く使用されています。細歯フライスカッターは歯が多く、チップスペースが小さく、歯の強度が低いため、微細加工に適しています。
垂直CNCフライス盤の輪郭加工によく使用される工具：エンドミルカッター
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エンドミルは、CNCフライス盤で最もよく使用される工具です。平面、部品の輪郭、一部の開いたスロット、成形面などを加工できます。エンドミルの形状は円筒形で、一般的に3つ以上の刃があります。主刃はフライスカッターの円筒面上に分布し、端面は二次刃です。フライスカッターの端面の形状は、センターホール型またはオープン型です。
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エンドミルは左螺旋と右螺旋に分かれており、フライス刃も左刃と右刃に分かれています。最も一般的なのは右刃右螺旋です。エンドミルの円筒面の刃先は、直線刃または螺旋刃にすることができます。ただし、直線刃は断続的な切削で、振動が大きく、表面品質が悪くなります。一方、螺旋刃は連続切削で、各歯は刃先に沿って徐々に切り込み、振動はほとんどなく、切削プロセスの安定性とワークピースの表面品質が向上します。螺旋刃を備えたエンドミルが最も一般的です。
ねじれ角は一般的に 30° と 45° です。加工要件が低い一部のワークピースでは、一般的に 30° のねじれ角を使用し、送り速度を大きくして速度を低くします。部品に高い品質が求められる場合は、部品の表面品質を向上させるために、45° のねじれ角を使用し、送り速度を小さくして速度を高くする必要があります。
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エンドミルのチップ溝は刃数が増えるほど小さくなりますが、剛性は逆になります。エンドミルの刃数が多いほど剛性が高くなり、剛性はフライス加工時の工具の安定性に影響します。そのため、一般的には荒加工には3～6枚刃のエンドミル、細加工には5～10枚刃のエンドミルが使用されます。
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エンドミルを使用する場合、一般的にはフライスカッターの軸方向に沿って送り込むことは禁止されており、フライスカッターの半径方向に沿って送り込むことが推奨されています。ただし、加工方法を変更すれば、深く切り込み、Z方向に沿って送り込むことも可能です。一般的な送り方法は次のとおりです。
- ドリルビットで送り、加工穴を加工します。まず、小径のドリルビットで加工穴を加工し、エンドミルでZ方向に垂直切削と送りを行います。
- スパイラル送り方式を採用。CNCフライス盤は3軸連動スパイラル送りを実現できるため、Z方向送りと内輪郭加工が自然でスムーズな移行を実現し、通常、加工痕は生成されません。そのため、この方法は広く使用されています。
- 斜め送り方式。3軸リンクの斜め送り方式を採用し、エンドミルの端面エッジで切削することで、工具の中央部分が切削に関与するのを回避します。ただし、この送り方式の欠点は、Z方向送りと内輪郭加工のスムーズな移行が実現できず、加工痕が発生しやすいことです。
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超硬スパイラル歯フライスカッターは、通常のエンドミルよりも直径が大きく、フライスカッターの円周に螺旋状の溝が開けられています。 1つの溝に2枚以上の超硬刃が取り付けられており、隣接する歯の接合部は千鳥状になっています。 同じ溝にある刃の接合部はチップ溝として使用されます。 このタイプのフライスカッターは、千鳥状の刃が多く、成熟したトウモロコシのような形をしており、一般に「コーンフライスカッター」と呼ばれています。 複数の超硬刃で構成された螺旋刃であるため、「コーンフライスカッター」は強度が高く、切削力も高く、主に荒加工に使用され、バックカット量が大きく、送り速度も大きく、フライス加工効率が高いです。
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波形刃フライスカッターは波形刃を備えており、切削抵抗を効果的に低減し、振動を低減し、フライス加工効率を高めることができます。波形刃フライスカッターは、波形刃を介して細くて長いチップを太くて短い破砕チップに分割し、チップの除去がスムーズです。波形刃は刃先の長さを長くすることができ、放熱を促進するだけでなく、切削液が切削領域に浸透しやすくなり、冷却効果が高く、微細加工に使用できます。
垂直 CNC フライス盤のスロット用の一般的なツール - キー溝フライスカッター
キーウェイエンドミルは、外観がエンドミルと非常に似ていますが、キーウェイフライスカッターは2刃工具であり、端面に中心穴がない点が異なります。端面の歯は外円から軸に向かって開いており、ねじれ角は通常30°です。端面の歯は強度が高いため、端面の歯の切れ刃が主切れ刃となり、円筒面の切れ刃が副切れ刃となります。エンドミルとは異なり、キーウェイフライスカッターは軸方向と半径方向の両方に送ることができます。フライスカッターには2つの刃しかないため、剛性はエンドミルほど高くありません。
ただし、円筒径の精度と許容範囲は非常に厳しく、フライスカッター全体の精度は比較的高いです。これはまた、キー溝フライスカッターを使用して閉じた丸頭キー溝をフライス加工する場合、キー溝と同じ直径のフライスカッターを選択し、フライスカッターの直径精度を使用してキー溝の精度を確保する必要があることを意味します。垂直フライス盤ツールが完成していない場合は、キー溝フライスカッターを使用して、平面、溝、輪郭などの複数のコンテンツを処理できます。この方法は、学生がフライス盤を学び始めたばかりで、非常に高い加工精度を必要としない場合によく使用されます。
金型加工用垂直CNCフライス盤の共通工具 - 金型用鋼エンドミル
垂直フライス盤で金型キャビティや3次元成形面を加工する場合、 金型鋼フライスカッター 金型フライスカッターは、加工部の形状により、円筒ボールヘッドフライスカッター、円錐ボールヘッドフライスカッター、円錐フラットヘッドフライスカッターに分けられます。一般的には、金型上の一部の曲面や傾斜した金型面を柔軟に加工できる小径仕様の金型フライスカッターがよく使用されます。金型フライスカッターの円筒面、円錐面、球面の切れ刃はすべて主切れ刃です。フライス加工中、フライスカッターは軸方向と半径方向に送ることができます。
ボール ノーズEと ま病気 Ｃ言う
超硬ボールノーズエンドミルは、斜めフライス加工またはスパイラル補間フライス加工を使用してキャビティを加工します。これは高速加工に適しています。ただし、ボールミリングカッターのボールヘッドの切削速度は0であるため、一般に、軸方向の送りにボールヘッドミリングカッターを使用することは推奨されません。加工精度を確保するために、トップカットでは通常、非常に小さなライン間隔を採用しているため、ボールヘッドミリングカッターは曲面の仕上げによく使用されます。
円錐形 ま病気 Ｃ言う
円錐エンドミルの円錐半角は3°、7°、10°、30°などです。円錐金型フライスカッターは、金型加工の分野で広く使用されています。成形ツールとして、ベベルを簡単に加工でき、生産効率が高く、プログラミングが簡単です。ただし、金型の離型角度とベベルの要件に応じて適切なフライスカッターを選択することが重要です。
通常のエンドミルとドリルエンドミルの違い
通常のエンドミルは端面の中心にセンターホールがあり、一般的に軸方向に送ることができません。ドリルミルはエンドミルに属しますが、少なくとも1対の端面切れ刃が連結されており、つまり切れ刃が中心を貫通しており、ドリルとエンドミルの両方の機能を備えているため、軸方向に送ることができますが、より低い切削送り速度を選択する必要があります。一部のCNC競技会では、この新しいタイプのドリルミルがよく使用され、加工効率と加工品質の両方が高くなっています。
エンドミルの選択
実際のCNCフライス加工では、加工部品の材質、形状、表面品質要件、熱処理状態、切削性能、加工代に応じて適切な工具を選択する必要があり、工具のサイズは加工するワークピースの表面サイズに適合させる必要があります。たとえば、フェイスミルカッターとエンドミルカッターの両方で平面を加工できますが、平面の面積が大きい場合はフェイスミルカッターが適しています。平らな部品の外周輪郭の加工では、エンドミルが一般的に使用されます。ブランクの表面または荒加工穴を加工する場合は、超硬刃を備えた「コーンフライスカッター」を選択できます。スロットのフライス加工には、エンドミルとキーウェイフライスカッターの両方を使用して、オープンスロットまたはスルースロットに使用できます。丸頭の閉じたキーウェイの場合は、キーウェイフライスカッターを使用する必要があります。丸底スロットの場合は、ボールヘッドフライスカッターを検討する必要があります。
