適切なタイプのエンドミルを選択すると、結果、耐久性、パフォーマンスに影響する可能性があります。したがって、製造および機械加工プロセスの最も重要な部分の1つであるため、適切なタイプを選択する必要があります。これらのエンドミルの製造によく使用され、特定の特性を持つ高速度鋼（HSS）と超硬工具を比較します。これらの材料を区別する方法を知ることは、機械的効率を高め、正確な結果を得るために必要です。このガイドでは、HSSと超硬工具の主な違いについて説明します。 超硬エンドミル どれがあなたの要件に最も適しているかを決めることができます。 エンドミルでの作業ここで紹介する多くの重要な詳細は、エンドミル加工プロセスの理解を深めるのに役立ちます。
HSS エンドミルと超硬エンドミルの主な特徴は何ですか?
HSS（高速度鋼）：
- 機械加工工程中の過度の力や変形に耐えられる、強力な耐久性合金で作られています。
- このような優れた延性により、望ましい伸びや衝撃吸収に適しています。
- アルミニウム、軟鋼、プラスチックなどの柔らかい材料での低速から中速の操作に最適です。
- また、超硬工具よりも安価で再研磨も簡単です。
炭化物：
- 脆いが硬い炭化タングステンとコバルトの複合材で作られており、非常に硬く、耐摩耗性に優れています。
- ステンレス鋼、鋳鉄、チタンなどの硬い材料の高速・高温切断に効果的です。
- HSS よりも平均的に強い圧力がかかるため、切れ味が長く持続します。
- より安価な代替品ですが、より高度な作業のための重量削減と耐久性に関して寿命が長くなるという代償があります。
HSSと超硬合金の組成と硬度
高速度鋼 (HSS) は、主に石炭とタングステン、モリブデン、クロム、バナジウムを合金化したものです。これらの成分は、HSS の硬度、耐熱性、耐摩耗性を大幅に向上させます。通常、HSS のロックウェル硬度は 62 ～ 67 HRC ですが、適用される合金と熱処理方法に大きく依存します。上記の数値は、HSS が比較的柔らかい金属の切削に使用できること、また、より厳しい用途では低速工具での断続切削が必要とされることを示しています。
一方、超硬合金は、炭化タングステンと金属コバルトを結合して作られた、より高度な複合材料です。これにより、優れた硬度と強度特性を持つ複合材料が生まれます。超硬工具の硬度は、特定のグレードと製造方法に応じて、約 70～92 HRC の範囲になります。超硬合金の優れた硬度により、ステンレス鋼や超合金などの非常に頑丈な材料を切断して成形できます。これは、超硬合金と HSS の議論を正当化するものです。逆に、超硬合金は一般に HSS 工具よりも脆いため、衝撃や振動を伴うシナリオには適していません。
炭化物と HSS の構造構成と硬度特性は、その機能性と適用範囲に影響を与える傾向があります。HSS はコスト効率が高く、日常業務で十分な性能を発揮しますが、炭化物は比類のない靭性を備えているため、高精度部品や大規模生産に最適なタイプの材料です。
先端とフルートのデザインの違い
革新的な設計技術とフルート切削工具を活用する方法を知ることは、エンドツールとギアの適用性、寿命、および全体的な進化し続けるパフォーマンスを向上させる上で極めて重要です。高速度鋼工具は、優れたエッジカットを提供できる研磨された刃先を備えているため、幅広い材料や一般的な作業に使用できます。高速度鋼工具は、より滑らかなフルート形状と組み合わせられることが多く、中程度の速度でより優れたチップ排出と加工の向上を促進するように設計されており、表面仕上げが向上します。
高速鋼工具とは対照的に、超硬工具は、より高度なフルート形状と最先端の研磨技術を機器に統合する必要があるため、精密切削に加えて「高中速」環境でより有利であることが証明されています。したがって、高度な最適化と研磨の助けを借りて修正されたフルートは、切削に必要な力を大幅に減らしながら、らせんの角度を大幅に減らすことができます。ドリルとエンドミルのジオメトリベースの可変プロファイルの回転が少ないため、より大規模な配列が確実に増加します。
また、超硬刃先は、耐摩耗性と切削性能を向上させるとともに、熱遮蔽を高めるために、「ダイヤモンドライクカーボン」や「チタンアルミニウム窒化物」などの材料でコーティングすることもできます。超硬工具は高度な技術で設計されており、高い送り速度を維持しながら高速切削が可能で、硬化鋼、チタン合金、高生産環境の加工用工具の汎用性を高めています。
シャンクの材質と構造のバリエーション
シャンクの材質とその製造性能は、切削工具の全体的な性能、耐久性、互換性に大きく影響します。一般的に、精密シャンクは高速度鋼 (HSS)、超硬合金、コバルト合金で構成されており、用途に応じてそれぞれ独自の利点があります。たとえば、自動車業界で使用される精密工作機械では、剛性が高く振動を吸収する超硬シャンクがよく使用され、機械加工プロセス中に精度と表面仕上げが向上します。
さらに、シャンクの進歩では、性能に特化したさまざまな形状や処理を設計に取り入れることが求められています。たとえば、一部のシャンクは、高速で動作しているときに過剰な熱やチップを除去するのに役立つクーラント スルー チャネルを備えています。研究によると、クーラント フィードの高いシャンク ツールは、厳しい用途でツール寿命を最大 50% 延ばすことができます。
ハイブリッド シャンク設計は、鋼と超硬合金を組み合わせたもので、ますます一般的になりつつあります。工具のたわみやシャンクの破損を減らすには、靭性と剛性が必要です。切削工具にセラミックおよび窒化チタン コーティングを使用すると、耐摩耗性が向上します。これにより摩擦摩耗が軽減され、特に超硬エンドミルを使用する場合に、厳しい条件下でも工具の有効性が維持されます。
HSS エンドミルと超硬エンドミルの性能の違いは何ですか?
切削速度と送り速度の比較
高速度鋼（HSS）と超硬合金には違いがある エンドミル 送り速度と切削速度の点で、HSS と超硬エンドミルは大きく異なりますが、これは主に材質によるものです。超硬エンドミルは、ワークピースに応じて、たとえば 400 ～ 1200 SFM という大幅に高速な切削速度をサポートしており、これが HSS と超硬の比較を示しています。この機能により、超硬エンドミルは、パフォーマンスが重要な「大量生産」業界に適しています。そのため、超硬工具は熱安定性も高く、工具を焼き入れせずに切削速度を上げることができます。
対照的に、HSS エンド ミルは、50 SFM から 200 SFM の切削速度範囲内で役立ちます。ただし、必要なアプリケーションが柔軟で、たとえば強靭で断続的な切削が必要な場合や、振動が発生する可能性のある脆い材料を扱う場合には、HSS ツールが競合製品より優れています。
送り速度は、他の指標と組み合わせると、ツールとその機能の不一致が明らかになることがよくあります。HSS ドリルビットと比較すると、超硬エンドミルは剛性と高いたわみ抵抗により送り速度が高くなりますが、材料除去精度の問題により、それに追いつくことができません。ほとんどの場合、超硬カッターの送り速度は通常 0.002 ～ 0.010 IPT の範囲で、より正確にはツールとワークピースの直径によって異なります。一方、HSS エンドミルははるかに遅く、長期間使用してもツールの寿命と全体的な整合性を維持するために、0.001 ～ 0.005 IPT で出力します。
HSS エンドミルと超硬エンドミルは、加工対象、求められる表面仕上げの種類、課される許容差など、ユーザーの特定のニーズに応じて選択できます。どちらのツールも、さまざまな産業用途に合わせて設計されており、それぞれの用途に固有の利点を発揮します。
耐熱性と工具寿命の違い
材料の物理的特性に従うと、超硬エンドミルは常に HSS (高速度鋼) ツールよりも優れています。超硬自体は約 1600°F (870°C) まで耐えることができますが、HSS ツールの許容範囲は 1100°F までです。耐熱性が高いほど強度も高くなります。言い換えると、超硬を使用して設計されたツールは高速加工中に摩擦を保持できるため、熱でツールが軟化したり変形したりすることなく、より優れた結果を得ることができます。
状況データに基づくと、超硬エンドミルの摩耗工具寿命は HSS 工具の 10 倍まで延びると推定されます。これは超硬材の硬度と摩耗強度に直接関係しており、エッジの変形を最小限に抑えて工具の交換が必要になるまでの時間を延ばします。ただし、これはよくあるケースであり、適切な切削パラメータと連動した冷却システムに依存します。
下流工程が必要な場合やコストが問題となる場合には、高速度鋼工具は超硬工具よりも有利です。しかし、超硬工具は HSS 工具よりも長持ちし、性能も優れていると言っても過言ではありません。ただし、熱管理が必要なため、コストは高くなります。
表面仕上げ品質: HSS vs 超硬
私の経験では、超硬工具は、特に鋭い刃先を高角度で維持し、高速化につながる点で優れた性能を発揮します。しかし、私が観察したように、低速アプリケーションが必要な場合、高速度鋼工具は超硬工具よりも優れています。アプリケーションが HSS ツールの使用に完全に重点を置いている場合は、表面仕上げが完璧になる可能性があります。すべてのツールには独自の目的があり、選択は加工する材料の種類と操作要件に完全に依存します。
HSS エンドミルと超硬エンドミルを区別する視覚的な特徴は何ですか?
色と外観の違い
私の意見では、HSS エンドミルと超硬エンドミルの最も顕著な外観の違いは、色と仕上げの種類です。HSS ツールは、より鈍く暗い仕上げになる傾向があり、黒色酸化物または金色の窒化チタンでコーティングされていることが多く、パフォーマンスが向上します。超硬エンドミルの場合はその逆で、より研磨されており、より強力な構成により光沢のある仕上げになっています。
ツール上のマーキングとラベル
HSS や超硬エンドミルなどの工具には、識別と適切な使用のために、表面に関連のある刻印が施されています。このような刻印には、工具の直径、工具の長さ、シャンクのサイズ、さらには溝の数まで記載されていることがよくあります。また、工具の種類によっては、その材質の組成に「HSS」や「ソリッド カーバイド」などの文字が刻まれているのが一般的です。コーティングの種類の名前、たとえば TiN (窒化チタン) や TiAlN (窒化チタンアルミニウム) も、必要に応じて省略されることがあります。
製造業者は、追跡と品質管理のために特定のコードやシリアル番号を使用することがよくあります。これらのマークにより、オペレーターは各ツールの特性を簡単に識別できます。これは、精密加工環境では非常に重要です。「6mm x 50mm 4F TiAlN」の場合、寸法は、長さ 50mm の本体と TiAlN でコーティングされた 4 つのフルートを備えた 6mm エンド ミルを指します。必要なツールにマークを付けると、比較が減り、効率が向上します。
全体的なツール形状のバリエーション
機械加工プロセスの効率は、工具の全体的な形状に加えられた変更によって大きく左右されます。これらの形状パラメータの中で最も重要なのは、工具の直径、工具の長さ、刃の数、刃先角度です。これらの特徴が変更されると、採掘、切削片の除去、表面仕上げ、その他の機械加工プロセスに影響が及びます。たとえば、長さを短くするとたわみが減り、切削工具の剛性が高まります。一方、刃の数を増やすと仕上げは滑らかになりますが、切削片の流れが制限される可能性があります。最大の出力効率と精度を確保するには、材質と達成する必要のあるタスクに基づいて、超硬エンドミルの適切な形状を選択することが重要です。
機械加工アプリケーションは HSS と超硬の選択にどのように影響しますか?
HSSエンドミルと超硬エンドミルに適した材質
高速度鋼 (HSS) エンドミルは、アルミニウム、低炭素鋼、プラスチックなどの硬度が低い材料に適しています。中程度の切削速度で HSS を動作させる必要があるアプリケーションもあります。このようなアプリケーションでは、HSS は高い耐久性とコスト効率を提供します。
対照的に、超硬エンドミルはステンレス鋼、チタン、鋳鉄などのより強度の高い材料の加工に適しています。その驚異的な強度と耐摩耗性により、摩耗の激しい用途でも優れた性能を発揮します。
HSS と超硬合金のどちらを選択するかは、主に加工する材料の種類と必要な性能の種類によって決まります。
CNC加工の考慮事項
加工する材料の特性、工具に求められる精度、生産工程の効率を最大化する必要性は、CNC 加工の工具とパラメータを選択する主な決定要因です。アルミニウムやプラスチックなどの柔らかい材料の場合、HSS 工具を使用すれば十分であり、経済的です。たとえば、耐汚染性鋼やチタン合金の場合、長寿命と厳密な公差の加工には超硬工具を使用する必要があります。さらに、発生した熱を放散して工具の摩耗を減らすには、工具に冷却剤を塗布することが不可欠です。材料や工具の種類に応じて送りや速度などの適切な加工パラメータを設定すると、正確な部品加工が保証され、工具の寿命が延びます。最終結果を最大限に活用するには、常にメーカーの推奨事項に従ってください。
スピンドル速度とRPM要件への影響
軸速度と RPM の要件を決定する際に考慮する必要がある要素は、使用するツールと加工する材料です。たとえば、アルミニウムなどの柔らかい材料を加工する場合、きれいな切断を可能にするには、より高いスピンドル速度が必要です。一方、ステンレス鋼やチタンなどのより硬い材料を加工する場合は、ツールが過熱したり摩耗したりする可能性があるため、低速が理想的です。RPM の数値は切削性能を達成する上で最も重要であるため、メーカーは通常、使用する材料も考慮して、どの RPM がツールに適しているかを示します。パフォーマンス レベルとツールの寿命を維持するために、メーカーは常に特定の材料のスピンドル速度をアドバイスします。
HSS エンドミルと超硬エンドミルのコストと寿命の違いは何ですか?
初期投資の比較
前にも述べたように、高速度鋼 (HSS) ツールは全体として、超硬エンドミルよりも安価になる傾向があります。HSS ツールは、予算が少ない場合や需要の少ない用途では非常に手頃な価格ですが、私の意見では、HSS の初期投資は超硬よりも大幅に少ないため、効果が低いため使用しません。一方、超硬エンドミルに必要な長期投資は高くなります。ただし、高速および高精度の環境でのパフォーマンスにより、エンドミルへの投資は、大規模な生産にとって価値があります。
長期的な費用対効果分析
タングステンカーバイド製のエンドミルは、HSS ツールと比較して、長期的には寿命とコスト削減の点で非常に効果的であると評価されていますが、投資額はわずかに高くなります。交換の必要性が少なくなり、要求の厳しい業界ではダウンタイムが短縮されるため、運用コストが削減されます。さらに、カーバイド ツールは初期コストが高くなる傾向がありますが、全体的な投資額を大幅に削減します。高精度で高効率なタスクでは、わずかな費用に見合う価値があり、結果の点でも国際的に優れているため、タングステンカーバイド エンドミルは理想的なソリューションです。
HSS エンドミルと超硬エンドミルは、異なる切削条件にどのように対応しますか?
高温環境でのパフォーマンス
超硬エンドミルは、その優れた耐熱性により、高温でも優れた性能を発揮します。これらのミルは、過酷な条件下でも優れた切削力と工具パワーを発揮するため、高速定格となっています。HSS などのエンドミルは、熱や摩耗の影響を受けやすく、逆に効果が低下し、寿命が短くなる可能性があります。温度が長時間かかる場合は、エンドミルを使用する方が信頼性が高くなります。
チャタリングや振動に対する耐性
超硬エンドミルや超硬シャインは剛性と密度が高く、チャタリングや振動の影響を受けにくくなっています。この特性により、超硬合金を使用した高精度の作業では良い結果が得られます。一方、HSS は柔軟性は高いものの、加工中に回転数が高く、材料がより硬いため、フライス加工中のチャタリングを最小限に抑える効果はそれほどありません。ただし、このような場合には、安定性が高く、表面仕上げが最小限であることが理想的であり、結果の最適化にプラスの影響を与えます。
最先端の完全性を維持する能力
超硬エンドミルは、刃先の保持力の点で HSS エンドミルより優れています。一方、HSS エンドミルは衝撃に対してより耐性があります。超硬の使用は、切削力が非常に高いことが知られている硬い材料を切削するときに最も顕著になります。HSS エンドミルは、刃先が鈍くなりやすいため、より頻繁に研いで交換する必要があります。このような高い精度と効率が求められる場合、超硬エンドミルは理想的です。
HSS エンドミルと超硬エンドミルを識別して選択するためのベストプラクティスは何ですか?
目視検査と実地検査のヒント
材料組成の評価とテスト
ツールの性能と耐久性を高めるために、製造元のマークやラベルの仕様を確認し、HSS か超硬かを判断します。
表面品質の確認
表面コーティングまたは表面仕上げを確認してください。超硬エンドミルには、超硬をさらに硬くする窒化チタン (TiN) などの美しいコーティングが施されている場合がありますが、HSS にはコーティングがされていないか、よりシンプルな仕上げになっている場合もあります。
最適なツール性能を得るには、超硬合金製のエンドミルの刃先を探してください。
刃先が鋭く、一枚の板状になっていることを確認してください。そうでないと、切断能力が鈍って品質の悪い結果になってしまいます。また、刃先が破片状になっても切断はできますが、効率が悪く、結果的に悪い結果になってしまいます。
ツールの剛性を確認する
ツールを手に取って強度をテストします。違いは、超硬工具は硬いが脆いのに対し、HSS 工具は柔軟性が限られており、耐衝撃性が低いことです。
摩耗を評価する
使用済みのツールに、丸みを帯びたエッジやツール インターフェースの変色などの摩耗がないか確認してください。これらの領域に傷があると、ツールの精度が低下し、交換が必要になります。
メーカーの仕様を理解する
適切なツールを選択するには、ワークプレースの製造元の仕様を解釈することが重要です。仕様には通常、材料の組成、カッターの直径、シャンクのサイズ、フルートの数、タイプ/コーティング、および送り速度や切削速度などの動作パラメータが含まれます。これらの属性は、さまざまな材料や加工プロセスへのツールの適用性を決定するため、役立ちます。要件を解釈する際には、矛盾や不正確さを避けるために、常に公式文書または製造元のデータシートを考慮してください。これにより、リスクが軽減され、ツールの寿命とパフォーマンスが最大化されます。
特定のプロジェクトでHSSと超硬合金のどちらを選択するか
構造タイプ、精度、ハードウェアタイプ、価格などの特定のタスクについては、高速度鋼工具と超硬工具を区別する必要があります。
ハイスピード鋼 (HSS):
HSS ツールは強靭で柔軟性があり、効果的であるため、低速から中速の切断作業に適しています。HSS グレードの材料は、耐衝撃性、吸収性、耐チップ性があるため、アルミニウム、低炭素鋼、プラスチック、その他の柔らかい材料の冷間鍛造に優れています。HSS は、複雑な切断形状、鋸歯状のデザイン、または穴あけやねじ切りなどの修理に適しています。これらの種類の操作に耐えることができるため、高負荷作業に使用できます。HSS ツールは、このような材料を毎分 30 ～ 60 メートルの速度で切断するのに効果的です。さらに、安価であるため、小規模または予算の限られたプロジェクトに適しています。
超硬工具
超硬工具、つまりタングステン カーバイド (WC) またはチタン カーバイド (TI) 製の工具は、高速切削で作業しながら優れた精度と効率を提供します。このような工具は HSS よりもはるかに難しく、耐熱性があるため、ステンレス鋼、鋳鉄、超合金などのはるかに複雑な材料を最小限の摩耗で加工できます。これらは、HSS の 10 倍の速度制限まで、特定の状況では毎分 150 ～ 250 メートルまで、はるかに高い送り速度で動作する高速 CNC マシンで使用されます。刃先の鋭さを維持するという原理は、表面仕上げと寸法特性の維持にも役立ち、同じ工具を大量生産する場合に表面仕上げを最適化します。
重要な考慮事項の一部:
超硬工具の固有の安全性、つまり硬度により、硬い材料や研磨材を扱う際の過酷な条件に耐えることができ、これらの工具は過酷な作業に最適です。
速度がそれほど要求されず、扱いやすい柔らかい材料を使用し、HSS ツールの使用が必要なプロジェクトの場合、これらのツールは WCl ツールよりも手頃な価格で強力です。
はい、WCl ツールは購入コストは高くなりますが、寿命が長く、精度も高いため、当初の高額な価格を相殺し、産業用または高出力の設定に真の利点をもたらします。
機械加工する材料、必要な仕上げの種類、生産量と効率、品質維持のための費用に応じて決定する必要があります。
よくある質問 (FAQ)
Q: HSS エンドミルと超硬エンドミルの主な違いを教えてください。
A: HSS エンドミルと超硬エンドミルの主な違いは、剛性とこれらのツールの製造に使用される材料にあります。高速度鋼は、単にタングステンが含まれて強化された工具鋼ですが、超硬エンドミルの成分はタングステンカーバイドです。HSS と比較すると、超硬ははるかに硬く、耐摩耗性に優れています。これにより、より高速な切削速度に耐えることができ、より硬い材料でより優れた性能を発揮します。しかし、HSS は超硬ほど脆くなく、より寛容であるため、剛性の低いセットアップや振動でも性能が向上します。一方、エンドミルはより厳しい条件で優れています。
Q: 硬さに関して超硬エンドミルとHSSを比較できますか?
A: 予想通り、超硬エンドミルは複数のレベルの硬度テストで HSS より優れています。エンドミルとドリルの硬度は通常 62～65 HRC ですが、超硬は驚異的な 90 HRC に達することがあります。このような硬度により、超硬工具は刃先を長く保持できるだけでなく、機械加工中に高温で動作することもできます。
Q: 他の工具があるのに、なぜHSSエンドミルを使う必要があるのですか？
A: HSS エンドミルの用途が幅広いことに関してお答えします。コスト要因はどうでしょうか? 超硬工具とは異なり、壊れやすい傾向があります。さらに、研ぐのが驚くほど簡単で、超硬工具ほど強度はありませんが、それでも硬い金属を加工できます。アルミニウムや軟鋼などの柔らかい金属の加工に最適です。さらに、まだ学習中のエンジニアや低グレードの機械を扱っているエンジニアにとって、頼りになるツールになる傾向があります。
Q: エンジニアがHSSではなく超硬エンドミルを選択する理由は何ですか?
A: エンジニアが HSS ではなく超硬エンドミルを選択する理由となる材料は、チタンとステンレス鋼です。これらの材料は少々粗いため、鋸引き、曲げ、穴あけなどの技術を使用する必要があります。上記の作業を行う際には、正確な角度、極度の速度、ブッシングが必要になることは明らかです。したがって、HSS ツールを設定しても、作業を十分に行うことはできません。HSS エンドミルは、次の条件に最も適しています。1. 圧力をかけるための高速ツール。2. 良好な送り。3. ギア仕上げが必要。4. ツールの寿命が長い。5. 研磨材の切削。6. 組み立て精度が必要。7. 強力で堅牢な CNC マシン。
Q: HSS エンドミルと超硬エンドミルのフルートタイプには違いがありますか?
A: フルートタイプの HSS エンドミルにも、カーバイドエンドミルにも同じことが言えます。鍛造会社 GRAVOTECH の調査結果にも関わらず、同社は特に、他のタイプのエンドミルやエンドカッターのフルートタイプは、CHIRA が CHIRA フライス盤のインターグラップルに統合できる回転バー機構を構築できるように正確に構成する必要があると指摘しています。カーバイドエンドミルは、材質が強いため、HSS エンドミルとは異なり、一般的にフルートがより高度で、さまざまなサイズがあります。たとえば、4 フルートエンドミルや複雑なチップブレーキング設計は、HSS エンドミルよりもカーバイドエンドミルの方が簡単に実現できます。
Q: HSS タイプのエンドミルと超硬タイプのエンドミルでは、クーラントの適用方法がどのように異なりますか?
A: クーラントは HSS エンドミルと超硬エンドミルの両方で有効ですが、異なります。HSS 製の工具は熱処理工具です。そのため、特に厚いコーティングを必要とする長時間の作業中は、熱によって強靭なコーティングが損傷する可能性があるため、液体で冷却する必要があります。超硬製の工具は耐熱性が高く、カラーリング装置内でドライカットを実行できます。ただし、工具の角度カット中は、温度ショックにより切削工具が固体粒子を失う潜在的なリスクがあるため、冷却のために固体挿入が必要です。
Q: HSS エンドミルと超硬エンドミルの購入価格と工具寿命をどのように比較しますか?
A: HSS エンドミルは超硬エンドミルよりも比較的安価であるため、短期間の加工や柔らかい材料に適しています。一方、超硬エンドミルは、特に硬い材料や高速加工で工具寿命が優れています。確かに、超硬工具はコストが高くなります。しかし、メンテナンスの必要性が少なく、生産性が向上するため、大量生産や難しい材料を扱う場合には、これらのメリットがデメリットを上回ります。
Q: HSSエンドミルの用途は超硬エンドミルの用途と同じですか?
A: 用途が一部重複していますが、HSS エンドミルと超硬エンドミルは異なるシナリオで使用するのが最適です。タングステン カーバイドは、柔らかい材料、少量生産、およびあまり硬くないセットアップの加工に適しています。一般的な使用と頻繁な工具交換/再研磨は許容されます。HSS ドリル ビットも簡単に使用できます。超硬エンドミルは高速で優位に立ち、HSS と比較すると、より脆い材料、より厳しい許容差、および長寿命の切削作業でより激しく作業します。HSS ツールが非実用的または使用不可能な操作も多数ありますが、超硬ツールなら実行できます。
Q: HSS の成形性と比較して、超硬合金の成形性は利用にどのような影響を与えますか?
A: コバルトの靭性値は HSS エンドミルに比べて低いため、コバルト エンドミルは正しく取り扱わないと欠けたり折れたりする可能性が高くなります。この特性により、適切な製品方向、強力な切削工具、正確なパラメータにさらに重点を置く必要があります。一方、HSS は脆性が低いため、劣悪な条件でも耐えられるため、熟練度の低い作業者や、古い機械や精度の低い機械を使用する場合に最適です。逆に、コバルトの脆性は、優れた耐摩耗性と比較的鋭い刃先の保持によって補われるという利点があり、多くの分野でその操作特性に役立ちます。
参考資料
1. タイトル: エンドミル加工における再研磨された超硬工具による VP20ISOF 鋼の加工
- 著者: リカルド・リベイロ・モウラ、AR マチャド
- 発行日: 2013-06-10
- 概要: この研究では、金型部門で使用される硬鋼の加工時に、再研磨された一体型コーティングされた超硬合金エンドミル工具と新しい工具の性能を比較します。この研究の焦点は、工具寿命、摩耗メカニズム、およびコーティング (TiAlN および AlCrN) の有効性です。再研磨された工具の性能は満足のいくものであり、新しい工具の性能と同等であることが確認されています。これは、超硬工具が再研磨後も依然として有効であることを意味します。
- 方法: 研究者らは要因設計を使用して、切削テーブルの速度や工具のその他の条件を変化させ、工具の摩耗と寿命を実験的に調べました。
2. タイトル: チタン合金チタン-6アルミニウム-4バナジウムのエンドミル加工に使用した非コーティングおよびTiCNコーティング超硬工具の性能評価
- 著者: Mohruni A S.
- 発行日: 2005-08-09
- 概要: この論文では、チタン合金 Ti-6Al-4V をフライス加工する際の、コーティングなしのタングステン カーバイド エンド ミルとチタン炭窒化物 (TiCN) コーティング エンド ミルの切削性能を評価します。この研究によると、低切削速度ではコーティングなしの工具の方が TiCN コーティングの工具よりも性能が優れており、高速ではその逆になります。
- 方法: この論文の研究は、異なる切削速度を使用し、工具の摩耗、工具寿命、切削力を測定して、両方の工具タイプの実験と比較に基づいています。
3. タイトル: チタン合金 Ti-6Al-4V の高速加工における PCD エンドミルのノーズ半径の関連性の評価
- 著者: Sarwar Ali Abbasi、P. Feng
- 発行日: 2015-01-13
- 概要: この研究では、チタン合金 Ti-6Al-4V の加工時にノーズ半径が PCD エンドミルの性能に与える影響を調べます。結果は、ノーズ半径が小さいほど切削力と表面粗さが減少することを示しています。
- 方法: この調査では、3D 有限要素数値解析を使用して、いくつかのノーズ半径が切削力と熱分布に与える影響を評価しました。
4. タイトル: 超微粒子炭化タングステン加工における PCD マイクロボールエンドミルの性能比較
- 著者: アレゾ・ヴァレン
- 出版年: 2016
- 概要: この記事では、超微粒子炭化タングステンの長時間加工において、BL-PCD マイクロエンドミルが従来の PCD ツールよりも優れている点について詳しく説明します。この研究では、物品の製造における BL-PCD ツールの耐久性と表面の精細さの向上について紹介します。
- 方法: さまざまな加工プロセスと条件における完成部品の工具摩耗と表面状態に関する一連の方法論的テストを実施しました。
重要な調査結果の簡単な概要
- 超硬工具の性能: 超硬工具は再研磨や交換が可能で、新品の工具と同等の性能を発揮します。つまり、加工プロセスにおいて非常に効果的で耐久性に優れています。
- 切削速度角度: 切削速度は HSS 工具と超硬工具の性能に顕著な影響を及ぼします。これは、両者がまったく逆であるためです。ほとんどの場合、超硬工具の性能は、速度が速い場合の HSS 工具の性能よりも優れています。
- ノーズ半径の影響: ノーズ半径に沿ったツール形状は、さまざまな動作速度にわたって切削効率と表面テクスチャを向上させますが、高速加工ではこれらの属性にさらに依存します。
- 材料特性: 耐摩耗性と表面品質は工具材料の種類に大きく依存するため、超硬工具は HSS よりも要求の厳しい作業に適しています。
