今日のグローバル経済で競争力を維持するために、金型メーカーは極めて短いサイクルで高品質の製品を生産し続けなければなりません。この目標を達成するには、金型工場が競争力を維持できるように、高度な製造プロセス技術と切削工具材料を開発する必要があります。ハードミリングは、これらの高度な製造技術の 1 つとして、継続的に開発されてきました。
過去数年間、金型メーカーは、当時の工作機械と切削工具の制限により、ハードミリングを本格的に採用することができませんでした。しかし、今日では、高剛性、高速スピンドルシステムと高度なプロセッサを備えた最新のマシニングセンターのほとんどが、硬質材料の切削に便利です。同時に、高度な CAM ソフトウェアパッケージには、ハードミリング用の特定の加工サイクルと、工具寿命を最適化するように設計されたツールパス機能があります。
ハードフライス切削工具の選択
金型工場では通常、次の 3 種類のフライス加工ツールが使用されます。 超硬エンドミル、インデックス可能な超硬インサート、および最近ではインデックス可能なセラミックインサートの開発があります。これらのツールはそれぞれ、異なる加工アプリケーションにおいて独自の利点と欠点を持っています。
超硬エンドミルは通常、精密研磨とコーティングが施されており、非常に高価です。工具が鈍くなったら、再研磨と再コーティングが必要です。しかし、再調整されたエンドミルの切削性能は エンドミル 新しいツールほど優れていないことがよくあります。
2 番目のタイプのハードフライス加工工具には、インデックス可能な超硬インサートが装備されています。ほとんどの場合、このタイプのインサートの超硬グレードとインサート形状パラメータはハードフライス加工用に設計されていないため、硬化材料を加工する際に最適な工具寿命と生産性が得られません。
3 つ目のタイプのハードフライス工具は、インデックス可能なセラミックインサート、特にウィスカー強化セラミックインサートを使用します。インデックス可能なセラミックインサートを備えたツールシステムを使用すると、加工サイクルの高速化やワークピースあたりの加工操作数の削減など、多くの利点が得られます。ただし、このツールシステムを使用する場合は、プログラマーとオペレーターの両方が加工プロセスを再考し、他のツールを使用するときには考慮されない可能性のある詳細に注意を払う必要があります。
ウィスカー強化セラミックインサート（フライス加工面、キャビティ、輪郭用のインデックス可能インサートを含む）を備えたハードフライス工具の完全な範囲を使用することで、金型工場は硬化ブランクを部品に荒加工し、1 回のセットアップで仕上げることができます。セラミックインレイフライスカッター（インデックス可能セラミックインサートを備えた大型フェースミルから小径エンドミルまで）により、安全な高速フライス加工が可能になります。高速ハードフライス加工用に設計されたセラミックインレイフライスカッターを使用する場合は、インサートが確実に固定されていることを確認することが重要です。
高速フライスカッターは、フライス加工速度におけるセラミックインサートの安全性と再現性に基づいて開発されています。現在使用されているウィスカー強化セラミックの融点は 2000°C を超えており、これは、セラミックインサートが超硬インサートの破損点をはるかに超える切削速度で加工できることを意味します。実際、ウィスカー強化セラミックインサートは、超硬インサートの融点を超える温度でも正常に動作できます。セラミックインサートを使用したハードフライス加工にはクーラントは推奨されませんが、特にキャビティフライス加工では、チップの二次切削を避けるために空冷が推奨されます。ハードフライス加工でセラミックインサートを使用することで、クーラントの使用と廃液処理コストを削減できることも、追加の利点です。
セラミックインサートで加工コストを削減
セラミックインサートを使用したハードミリングは、金型工場の生産コストをさまざまな方法で削減するのに役立ちます。まず、複数のプロセスを1つのプロセスに置き換えることができます。ハードミリングにセラミックインサートを使用すると、最初に鋼を硬化させ、次にワークピースを硬化状態でミリングできるため、従来の機械加工、焼き入れ、再機械加工の3つのプロセスを置き換えることができます。処理のさまざまな段階でワークピースをセットアップして移動する時間を短縮することで、処理サイクルを短縮し、操作パスを改善できます。さらに、セラミックインサートを使用して硬化したワークピースを粗ミリングすると、1つまたは複数の電極を作成する必要がなく、高価で時間のかかるEDM（放電加工機）処理を回避できます。
