CNC マシンは、非常に適応性の高い機械です。この多様性の大部分は、これらの機械で使用できる多種多様な切削工具に起因する可能性があります。エンド ミルからスレッド ミルに至るまで、すべての操作に対応するカッターがあり、CNC マシンでコンポーネントにさまざまな切断や切り込みを行うことができます。
CNC マシン ショップと契約を結ぶ前に、これらのツールによって実行されるタスクを理解するために必要な手順を完了する必要があります。この記事では、11 種類のフライスカッター、フライスカッターの製造に使用されるさまざまな種類の材料、およびカッターを選択する際に留意すべきいくつかの役立つ指針について説明します。
切削工具の基本
あらゆる種類のブロックから材料を除去する必要があるときはいつでも、切削工具が必要になります。切削工具は、コンピュータ数値制御工作機械の主軸に取り付けられ、コンピュータの指示に従って指定された方向に移動します。
切削工具によるせん断変形により、基材から材料が除去されます。これは、鋭利な工具が高速で回転し、工作物を削り取り、切りくずを反対方向に飛ばすことによって達成されます。特定のツールでは 1 つの接触点のみが作成されますが、エンド ミルなどの他のツールでは、ワークピースと多くの接触が作成されます。
CNC マシンで使用されるほとんどの切削工具の外側には、いくつかのらせん状の溝、つまり「フルート」が縦方向に走っています。フルートは刃の谷、歯は頂点として想像することができます。切りくずが排出されると、ワークピースから取り除かれた切りくずはフルートの経路をたどります。
切削工具の最適なフルート数は、ワークの材質に合わせて調整する必要があります。柔らかい材料の場合、フルート幅が広いほど切りくず排出量が多くなるため、フルート数の少ない工具が適しています。溝が多いほど切削速度が速くなり、硬い材料には最適ですが、溝が狭いと切りくず詰まりが発生する可能性があります。
送り速度とスピンドル速度、および使用する切削工具の種類はすべて、最終的なチップ サイズに影響を与えます。
フライスカッターの種類
フライスにはさまざまな種類があり、それぞれに独自の特性と用途があります。この説明ビデオを見ると、CNC ツールに慣れることができます。
付属のビデオで指摘されているように、最も一般的なフライスカッターには次のものがあります。
1.エンドミル
材料を軸方向に切削できるため、エンド ミルは最も一般的なタイプのフライス カッターの 1 つです。機能面では、ドリルに比較的匹敵します。 CNC 工作機械にはいくつかの特徴があります。それらは、所有するフルートの数と、さまざまな種類の鼻によって区別されます。コレクションに8本以上のフルートを持っている人もいます。多くの種類の鼻の中には次のものがあります。
- フラット: 2D フィーチャを除去するための汎用ツールは、フラット フェース エンド ミルです。
- ボール エンド ミル: ボール エンド ミルは、3D 曲線や輪郭などの複雑な形状を切削するのに便利です。
- ブル ノーズ: このバリエーションは、端が平らでエッジが丸くなっているように見えるため、荒削りやフィレット加工、およびその他の同様の作業に最適です。
2.フェイスミル
この種のフライスカッターには、より広い範囲のアプリケーションがあります。フラットなヘッドが特徴で、カッティングブレードは交換可能な超硬製です。これらの切れ刃はフライスカッターの側面にあるため、ユーザーは軸方向ではなく水平方向にのみ切削できます。フェース ミルは、原材料に平坦な領域を作成する際に機械工が選択するツールです。
それらが最高の種類のフライスカッターの 1 つであり続ける理由の 1 つは、交換可能な切削インサートが含まれていることです。この機能により、それらはさらに長持ちし、長期間にわたってより高い品質の作業を提供できます。インサートの交換は非常に簡単なので、新しいツールを購入する必要はありません。
3. スラブミル
今日のマシニング センターでは、この特殊な種類のミル カッターを使用しないことがよくあります。側面の歯がないため、機械工はさまざまな材料に平らな面を作成するために使用します。それらは平らな表面を持ち、一般的に頑丈なアプリケーションで使用するように設計されています。
4. インボリュート歯車カッター
ホブ盤は、機械工が歯車カッターの製造に使用する特殊な種類のフライス盤です。ギアを作成するために使用される機械は、ギアに必要な歯の数に基づいて異なります。
5.フライカッター
フライ カッターは、フェース ミルに代わるより費用対効果の高い代替品です。これらは、一度にシングルまたはダブルのツール ビットを接続できるプライマリ ツール ボディで構成されます。ダブルエンド フライ カッターやフライ バーなど、ダブル ツール ビット フライ カッターには他にもいくつかの名前があります。機械工は、作業中の製品に深い切削と浅い切削の両方を行います。
6. ボールカッター
ボール カッターは、カッターの端に半球状の刃先があるため、簡単に見つけることができます。このヒントは、垂直な側面にコーナーの曲率を作成するために使用されます。
7. ラフィングエンドミル
製品からかなりの量の材料を比較的短時間で除去する必要があるとします。その場合、ラフィング エンド ミルは、ほぼ常に使用する必要がある CNC 工作機械です。作品の仕上がりが悪く、カッターの精度が低いのは、速度を犠牲にして得られた結果です。その小さな寸法のために、それが生成する刻んだ金属の破片は、通常、簡単に取り除くことができます.
8. ホロウ・ミルズ
このミルは、パイプのデザインのために逆さまに建てられたように見えます。工具の内側にミルの刃先があるため、フルポイントやフォーム半径などの形状は中空ミルで加工できます。
9.ウッドラフカッター
ウッドラフまたはキーシート カッターは、機械工がシャフトなどのコンポーネントにキー スロットを作成するために使用します。ラフキーにぴったりのスロットを作るために、カッターには外径に対して直角に走る歯が含まれています。
10. リーマー
リーマは、他のツールよりも公差がかなり厳しいもので、機械工がワークピースの既存の穴を必要な仕上げと直径に拡大するために使用します。
11.サイドアンドフェイスカッター
この特定の種類のカッターは、その名前が示すように、切削工具の側面と周囲の両方に歯があります.このカッターは、機械工がさまざまな材料にスロットや溝を形成するために使用します。エンドミルと同様の性能を発揮しますが、技術の進歩により、これらのツールの使用は一般的ではなくなりました。
CNC工作機械はどのような種類の材料で作られていますか?
中実の工作物を切削するには、工作物の材質よりも硬い材質の切削工具を使用する必要があります。また、CNC 加工は通常、非常に硬い材料から部品を作成するために使用されるため、利用できる切削工具材料の数が制限されます。
切削工具に使用される一般的な材料
- 炭素鋼
炭素鋼は、0.6 ～ 1.5% の炭素にマンガンとケイ素を加えた費用対効果の高い合金鋼です。 - ハイス鋼
より高価な高速度鋼は、モリブデン、クロム、およびタングステンが混合されているため、炭素鋼よりも硬く、延性があります。 - 炭化物
多くの場合、チタンなどの別の金属で焼結された超硬工具は、耐摩耗性と耐熱性があり、驚異的な表面仕上げを提供します。 - セラミックス
鋳鉄、切削超合金、およびその他の頑丈な材料に使用されるセラミック工具は、耐腐食性と耐熱性があります。
切削工具のコーティング
切削工具の機能は、その形状と材質によって異なりますが、主要な材質へのコーティングによって調整することもできます。これらのコーティングは、工具を硬くしたり、耐用年数を延ばしたり、部品に影響を与えずに高速で切削できるようにすることができます。
切削工具に使用できる一般的なコーティングには次のものがあります。
- 窒化チタン（TiN）
窒化チタンは、切削工具の硬度を高めるのに役立つ高い酸化温度を持つ汎用コーティングです。 - チタン炭窒化物（TiCN）
チタン炭窒化物は、切削工具の表面潤滑性と硬度を高めます。 - 超寿命窒化チタン (Al-TiN)
Al-TiN は、特に最小限のクーラントを使用する場合に、超硬切削工具の耐熱性を高めます。 - ダイヤモンド
切削工具のダイヤモンドコーティングは、研磨材の切削に高い性能を発揮します。 - 窒化クロム (CrN)
窒化クロムは、切削工具の腐食耐性と硬度を高めます。
フライスカッターを選択する前に考慮すべきヒント
高温で工具を使用する必要がある場合や、特に硬い材料を切断する必要がある場合、作業に適したカッターを選択するのは困難な作業になる場合があります。適切なミリング ビットを選択する前に、次の点に注意してください。
ツールの素材
高速度鋼は、さまざまな種類の工具に関して利用可能な最大の選択肢の 1 つです。靭性と硬度に関しては、両方の利点をユーザーに提供します。ただし、選択するツールの種類は、要件によって決まる場合があります。限られた時間しか使用できない非常に硬い工具が必要な場合は、セラミックまたはセメント セラミドを切断するとうまくいく可能性があります。
ツールコーティング
CNC 工作機械が持つ工具コーティングの種類に注意を払うことが重要です。窒化チタンなどのコーティングを使用すると、ツールの耐用年数が延びますが、コストも上昇します。さらに、ツールの粘着性を軽減するコーティングがあり、作業中の潤滑の必要性を最小限に抑え、さらにコストを削減します。
フルート数
フライスには、切削を可能にする溝またはフルートがあります。ミリング ビットの送り速度は、フルートの数によって設定されます。それにもかかわらず、膨大な数のフルートを備えた大きなミリングビットは、金属削りくずが工作物から逃げる余地が少ないことを意味します.
CNC 加工の正しい選択 – Runsom Precision
この記事では、CNC マシンで使用できるさまざまなタイプのカッターについて説明しますが、自分の仕事に適したカッターを決定する前に考慮すべき要素が他にもたくさんあります。正しい選択は、材料の選択、設計の幾何学的な複雑さ、必要な公差などによって常に決定されます。場合によっては、1 つの切削工具で十分です。また、パーツを作成するために 2 つ以上の切削工具に頼る必要がある場合もあります。
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