CNCミリングコンポーネントの適切な切断パラメーターを選択することは、加工操作の品質、効率、コストに大きな影響を与える重要なプロセスです。 CNCミリングコンポーネントのサプライヤーとして、私はこの分野で豊富な経験を積んでおり、これらの重要な選択をする方法に関するいくつかの重要な洞察を共有します。
パラメーターを切断する基本を理解する
切断パラメーターには、主に切断速度、飼料速度、および切断深さが含まれます。これらの3つの要因は相互に関連しており、最適な結果を達成するために慎重にバランスをとる必要があります。
通常、1分あたりの表面フィート（SFM）または1分あたりのメートル（m/min）で測定される切断速度は、切削工具とワークピース表面の間の相対速度を指します。切断速度が高いと、材料除去速度が向上する可能性がありますが、より多くの熱が発生し、ツールの摩耗や表面の品質が低下する可能性があります。一方、切断速度が低くなると、より滑らかな表面仕上げになる可能性がありますが、機械加工時間が長くなります。
歯あたりのインチ（IPT）または歯あたりのミリメートル（mm/t）で測定される飼料速度は、各歯革命のワークピースに切削工具が進む距離です。飼料速度が高いと生産性が向上する可能性がありますが、過度の切断力と振動を引き起こし、ツールとワークピースを損傷する可能性があります。飼料速度が低いと表面の品質が向上しますが、大規模な生産には効率的ではない場合があります。
切断の深さは、切削工具の1回のパスで除去された材料の厚さです。通常、インチまたはミリメートルで測定されます。カットの深さが大きくなると、必要なパス数を減らすことができ、時間を節約できます。ただし、切断力も増加し、適切に管理されていないとツールの破損を引き起こす可能性があります。
パラメーターの削減に影響する要因
ワーク資料
さまざまなワークピース材料には、異なる物理的および機械的特性があり、これが切断パラメーターの選択に大きく影響します。たとえば、機械加工時プロトタイプCNC加工アルミニウムのような柔らかい材料の材料は、比較的簡単に切断できるため、より高い切断速度と飼料レートを使用できます。アルミニウムは融点が低く、熱伝導率が良好で、加工中に効率的な熱散逸が可能になります。
対照的に、金属加工部品ステンレス鋼やチタンなどの硬い材料で作られている必要には、切断速度と飼料速度が低くなります。これらの材料は、強度と硬度が高く、機械加工中により多くの熱と切断力を生成します。たとえば、ステンレス鋼には高い作業があります - 硬化傾向があり、切断パラメーターが適切に選択されていない場合、ワークピースの表面がより硬くなり、その後の機械加工がより困難になります。
切削工具材料
切削工具の材料は、別の重要な要因です。 High -Speed Steel（HSS）ツールは比較的安価で、丈夫さが良好ですが、耐熱性は限られています。これらは、特に柔らかい材料を機械加工する場合、低速の機械加工操作に適しています。
一方、カーバイドツールは、HSSツールよりもはるかに硬く、熱が耐性です。彼らはより高い切断速度に耐えることができ、硬い材料の加工に一般的に使用されます。のために真鍮CNCの機械加工部品、炭化物ツールは、鋭いエッジを維持し、摩耗に抵抗する能力により、優れた性能を提供できます。
工作機械機能
電力、スピンドル速度範囲、剛性などのCNCミリングマシンの機能も、切断パラメーターを決定する上で重要な役割を果たします。高出力と幅広のスピンドル速度範囲を備えたマシンは、より広範な範囲の切断速度と飼料レートに対応できます。
マシンの剛性が低い場合、高い切断力（カットの深さや飼料速度の深さなど）を使用すると、振動が引き起こされる可能性があり、表面の品質が低くなり、ツール摩耗が早くなります。したがって、安定した効率的な機械加工を確保するには、切断パラメーターをマシンの機能と一致させる必要があります。
表面仕上げ要件
CNCミリングコンポーネントの望ましい表面仕上げは重要な考慮事項です。高品質の表面仕上げが必要な場合、通常、飼料速度と切断速度が低くなります。これにより、切削工具がより正確に材料を除去し、ワークピース表面の粗さを減らすことができます。
場合によっては、最初の機械加工後に追加の仕上げ操作が必要になる場合があります。たとえば、カットの深さと低い飼料速度の少量の軽い仕上げパスを使用して、望ましい表面の滑らかさを実現できます。
ステップ-by-切断パラメーターを選択するためのステッププロセス
初期推定
ワークピース材料、切削工具材料、および工作機械機能に基づいて、切断パラメーターハンドブックまたはメーカーの推奨事項を参照して、切断速度、飼料速度、および切断深さの初期推定を取得します。これらの参照は通常、広範な研究と実務経験に基づいており、パラメーター選択の出発点を提供します。
トライアルが実行されます
推定された切断パラメーターを使用して、サンプルワークで実行される実施試行。機械加工プロセスを綿密に監視し、切断力、ツール摩耗、表面仕上げ、チップ形成などの要因に注意を払います。
切断力が高すぎる場合、ツールはすぐに壊れたり摩耗したりする可能性があります。表面仕上げが悪い場合、飼料速度または切削速度が高すぎることを示している可能性があります。それに応じて、試行の実行からの観測に基づいて、切断パラメーターを調整します。
最適化
一連の試行実行を通じて、切断パラメーターを継続的に最適化します。切断速度、飼料レート、およびカットの深さを一度に1つずつ調整し、加工結果の変化を観察します。
統計プロセス制御方法を使用して、試行の実行から収集されたデータを分析します。これは、必要な表面の品質とツールの寿命を維持しながら生産性を最大化する切断パラメーターの最適な組み合わせを特定するのに役立ちます。
ケーススタディ
ケース1：アルミニウム成分の機械加工
かつてアルミニウムを機械加工する注文を受けましたプロトタイプCNC加工。アルミニウムの材料特性とCNCミリング機の機能に基づいて、最初に1000 SFMの切断速度、0.005 IPTの飼料速度、0.1インチの深さのカットを選択しました。
試行中に、加工プロセスが非常にスムーズであり、チップ形成が良好であることがわかりました。ただし、生産性は十分ではありませんでした。切断速度を徐々に1500 SFMに増やし、飼料速度は0.008 IPTに増加し、カットの深さを一定に保ちました。これにより、表面の品質を犠牲にすることなく、材料除去速度が大幅に増加しました。
ケース2：ステンレス鋼部品の機械加工
関与するプロジェクトの場合金属加工部品ステンレス鋼で作られた200 SFMの比較的低い切断速度、0.002 IPTの飼料速度、0.05インチのカットの深さから始めました。トライアルの実行では、ツールの摩耗が比較的遅いことに気付きましたが、加工時間は長かったです。
その後、切削速度をわずかに増加させ、フィードレートは0.003 IPTになりました。いくつかの調整の後、この切断パラメーターの組み合わせが生産性とツールライフのバランスが良いことを発見し、表面仕上げと寸法精度に関する顧客の要件を満たしています。
結論
CNCミリングコンポーネントの適切な切断パラメーターを選択することは、複雑だが不可欠なプロセスです。ワークピース材料、切削工具材料、工作機械機能、表面仕上げ要件などの要因を考慮し、初期推定、試行の実行、および最適化のステップごとのプロセスに従って、効率的で高品質の加工を実現できます。
CNCミリングコンポーネントのサプライヤーとして、当社はお客様に最高の品質の製品を提供することを約束しています。適切な切断パラメーターを選択する際の当社の専門知識により、私たちが生成するコンポーネントが、次元の精度、表面仕上げ、および機械的特性の観点から最高の基準を満たすことが保証されます。
高品質のCNCミリングコンポーネントが必要な場合は、調達ディスカッションについてお問い合わせください。特定の要件に最適なソリューションを見つけるために、お客様と協力する準備ができています。
参照
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2014）。製造工学と技術。ピアソン。
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。