高い

最初から一つだけはっきりさせておきましょう。 私はあなたが作った部品についてはあまり気にしません。 しかし、私はチップのことを非常に気にしていますし、あなたもそうすべきです。

機械加工プロセスの最後には、完成した部品とチップの山という 2 つのものが得られます。 ほとんどの人はその部分に注目します。 私はチップに焦点を当てています。

反対するということではありません。 本当に優れたチップを大量に、本当に早く生産できれば、部品加工で多額の利益を得ることができると私は信じています。 高速ミーリングと高送りミーリングのメリットとデメリットについては、さまざまな議論が行われています。 これらは大きく異なりますが、多くの点で類似点があります。 しかし、はっきり言っておきたいのは、やはりチップの問題です。

チップを作るのに必要な 2 つのことは何ですか? 熱と圧力。 金属の切断は塑性変形のプロセスです。 せん断ゾーンでの摩擦によって熱が発生します。 熱量を調整するのはカッターの回転速度です。 圧力はフィードによって発生します。 材料を塑性変形させてせん断するのに必要な熱と圧力は、工具の摩耗や早期故障の原因となる熱と圧力と同じであることに注意することが重要です。 熱をチップに直接送りたいのですが、まず熱を吸収するのに十分な厚さのチップを用意する必要があります。 高送りフライス加工における高い送り速度はここから生まれます。

すべての高送りフライスは、ソリッドでも刃先交換式でも同様に、非常に大きなリード角という非常に重要な共通要素を持っています。 高送りカッターの刃先は真っ直ぐである場合もあれば、非常に大きな半径を持つ場合もあります。 ただし、どちらの場合でも、結果として得られる平均リード角は非常に大きくなり、通常は 78° ～ 82° の間になります。

高いリード角はチップにどのような影響を与えますか? フライスのリード角が 0° (直肩) から 45° または 75° に増加すると、切りくずに問題が発生し始めます。 0°では、切りくずの厚さは刃当たりの送りと等しくなります。 リード角が大きくなるにつれて、切りくずの厚さは減少します。 実際の切りくずの厚さは、送り速度 IPT (1 刃あたりのインチ) にリード角の余弦を乗算することで計算できます。 したがって、78°のリード角を使用した 0.010 インチ (0.254 mm) の IPT 送り速度では、実際のチップ厚さは 0.002 インチ (0.0508 mm) になります。 これは薄く、熱を吸収できるほど厚くはありません。 送り速度は常に刃先処理ホーンまたは T ランドよりも大きくする必要があります。そうしないと、フライスがサンドペーパーになってしまいます。 リード角 78° ツールを使用してチップ厚 0.010 インチ (0.254 mm) を達成するには、IPT を 0.048 インチ (1.22 mm) にプログラムする必要があります。 これは送り速度が 385% 増加するため、高送りフライス加工と呼ばれています。

高送りフライス加工で実現される高送りには、トレードオフが 1 つあります。 リード角が大きいため、DOC (切込み深さ) 能力は制限されます。 ほとんどの高送りミルの最大 DOC の範囲は 1 ～ 2 ミリメートルです。 このルールには、大きな IC インサートを組み込んだインデックス可能な例外がいくつかあります。 このような工場のコスト増加は、工場が通常より 3 ～ 4 倍高速になる可能性があるため、正当化されます。

生産性の向上に加えて、高送りフライス加工にはもう 1 つの大きな利点があります。 すべては力の問題です。

フライス加工のもう 1 つの黄金律は、切削力が常に刃先に対して垂直になることです。 平均リード角が 80° ～ 82.5° の高送りカッターは、フライス加工において発生するラジアル力が最も低くなります。 ほぼすべての切削力が軸方向に向かってスピンドルに向けられます。 軸方向の力と半径方向の力の比が大きいほど、動作はより安定します。 これは、特に工具のセットアップや部品構成に大きなゲージ長が必要な場合に利点となります。 高送りフライス加工では、長いリーチと深いキャビティは問題になりません。 ゲージ長さは 10:1 (長さ対直径) 程度が一般的ですが、送り速度を調整する必要がある場合があります。

高送りフライス加工の際に考慮すべき応用テクニックが他にもいくつかあります。 カッターの直径をできるだけ大きくして切断してください。 これにより、高いリード角によって生成される軸方向の力のバランスがとれます。 ae (半径方向の切削幅) が減少し、カッター直径の 50 ～ 60% に近づくと、安定性が低下します。 カッターパスをプログラムするときも注意が必要です。 高い送り速度では、カッターパス方向のスムーズな移行が推奨されます。 90°回転はラジアル方向への過剰な噛み合いを引き起こし、ラジアル方向の力が大きくなりビビリが生じるため、絶対に避けてください。 方向を変えるときは、コーナーの円弧または半径をカッターの直径より少なくとも 50% 大きくプログラムします。 直線移動から円弧移動に移行するということは、送り速度を下げることを意味することに注意してください。 上に示した例では、送り速度を 33 パーセント削減します。