CNCマシンセンターの適切な切断速度と飼料レートを選択する方法は？

CNCマシンセンターの適切な切断速度と飼料レートを選択することは、機械加工、ツールの寿命、および全体的な生産性の品質に大きな影響を与える重要なタスクです。 CNCマシンセンターのサプライヤーとして、このトピックに関する正確なガイダンスをお客様に提供することの重要性を理解しています。このブログでは、最適な切削速度と飼料レートを決定するためのいくつかの重要な考慮事項と方法を共有します。

切断速度と飼料速度を理解する

選択プロセスを掘り下げる前に、切削速度と飼料速度の意味を理解することが不可欠です。多くの場合、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、ツールの最先端がワークピースに対して移動する速度を指します。通常、切断速度が高いと、材料の除去が速くなりますが、ツールの摩耗と熱生成も増加させる可能性があります。

一方、飼料速度は、ツールが革命ごと（回転操作の場合）または歯ごと（製粉操作）に進む距離です。通常、革命あたりインチ（IPR）または革命あたりミリメートル（mm/r）で測定されます。飼料速度は、ワークピースの表面仕上げと、時間あたりの除去される材料の量に影響します。

切削速度と飼料速度に影響する要因

いくつかの要因は、切削速度と飼料速度の選択に影響します。これらには以下が含まれます：

ワーク資料

さまざまな材料には、硬度、靭性、および機械性がさまざまです。たとえば、アルミニウムなどの柔らかい材料は、ステンレス鋼やチタンなどの硬い材料と比較して、より高い切断速度と飼料速度で機械加工できます。機械加工時金属CNC旋盤マシン、金属ワークピースの材料は、切断パラメーターの主要な決定要因です。

ツール材料

ツール材料の種類も重要な役割を果たします。高速スチール（HSS）ツールは、削減速度の低下に適していますが、炭化物ツールは高速に耐えることができ、より一般的に使用されます。窒化チタン（TIN）または窒化チタンアルミニウム（Tialn）コーティングなどのコーティングされたツールは、ツールの性能をさらに向上させ、切断速度を向上させることができます。

ツールジオメトリ

歯の数、rake角、クリアランス角を含む切削工具の形状とサイズは、切断力とチップ形成に影響します。より多くの歯を持つツールは、一般的により高い飼料速度を処理することができますが、過度のツール摩耗を避けるために、より低い切断速度も必要になる場合があります。

マシン機能

CNCマシンセンターのパワー、剛性、およびスピンドル速度範囲により、利用可能な切断速度と飼料速度が制限されます。より強力なスピンドルを備えたマシンは、より高い切断荷重を処理することができ、切断パラメーターを増やすことができます。さらに、マシンの精度と安定性は、加工プロセスの品質に影響します。

加工操作

ターン、フライス式、掘削、タッピングなどのさまざまな機械加工操作には、速度と飼料速度を切断するための要件が​​異なります。たとえば、掘削には通常、適切なチップの避難を確保し、ツールの破損を防ぐために、製粉と比較してより低い飼料速度が必要です。使用する場合ポンプ棚の掘削とタッピングマシン、掘削およびタッピング操作には、特定の切断パラメーターを設定する必要があります。

切断速度と飼料レートを選択する方法

メーカーの推奨事項

ツールメーカーは、多くの場合、広範なテストに基づいて、製品に推奨される切断速度と飼料レートを提供します。これらの推奨事項は、ツール材料、ジオメトリ、およびワーク材料を考慮しています。機械加工操作を設定する際に、ツールメーカーのカタログまたはオンラインリソースを参照するのは良い出発点です。

機械加工ハンドブック

機械のハンドブックなどの機械加工ハンドブックには、切断速度と飼料レートを計算するための包括的なテーブルと式が含まれています。これらの参照は、一般的なワークピースとツール材料および機械加工操作に基づいた一般的なガイドラインを提供します。ただし、これらの値は、機械加工プロセスの特定の条件に基づいて調整する必要がある場合があることに注意することが重要です。

試行錯誤

場合によっては、特に新しい材料または複雑な機械加工操作を扱う場合、試行錯誤が必要になる場合があります。保守的な切断パラメーターから始めて、ツールの摩耗、表面仕上げ、および切断力を監視しながら、切断速度と飼料速度を徐々に上げます。この方法を使用すると、特定のアプリケーションのパラメーターを最適化できます。

ソフトウェアを使用します

また、最適な切断速度と飼料レートの計算に役立つ多くのソフトウェアプログラムもあります。これらのプログラムは、より正確でカスタマイズされた推奨事項を提供するために、ワーク材料、ツール材料、マシン機能などの複数の要因を考慮しています。一部のCNCマシンコントローラーには、パラメーター計算用のソフトウェアでも構築されています。

切断速度と飼料速度の計算

切削速度計算

切削速度（SFM）を計算するための式は次のとおりです。
[sfm = \ frac {\ pi \ times d \ times n} {12}]
ここで、（d）はワークピースの直径（インチ）と（n）はスピンドル速度（1分あたりの回転、rpm）です。 SFMをm/minに変換するには、変換係数を使用してください：（1 \ sfm = 0.3048 \ m/min）。

希望の切断速度とワークフィーチックの直径がわかっている場合は、スピンドル速度を解くことができます。
[n = \ frac {12 \ times sfm} {\ pi \ times d}]

供給率の計算

ターニング操作の場合、フィードレート（IPR）は、ツールの革命ごとの飼料に基づいて計算されます。フライス操作の場合、飼料レート（IPM、1分あたりインチ）は次のように計算されます。
[IPM = F \ Times N \ Times Z]
ここで、（f）は歯ごとの供給（IPT）、（n）はスピンドル速度（rpm）、（z）はミリングカッターの歯の数です。

切断パラメーターの最適化

初期切削速度と飼料レートを選択したら、最良の結果を得るために最適化することが重要です。ここにいくつかのヒントがあります：

ツールの摩耗を監視します

脇腹の摩耗、クレーターの摩耗、チッピングなど、摩耗の兆候がないか、切削工具に定期的に検査します。過度のツール摩耗は、表面仕上げが不十分で、寸法の不正確さ、および切断力の増加につながる可能性があります。かなりの摩耗に気付いた場合は、切断パラメーターを調整するか、ツールを交換してください。

表面仕上げを確認します

ワークピースの表面仕上げは、切断品質の重要な指標です。表面仕上げが粗い場合、飼料速度を下げたり、切断速度を上げる必要がある場合があります。一方、表面仕上げが滑らかすぎる場合、切断パラメーターが保守的すぎることを示している可能性があり、生産性を向上させるために飼料レートまたは切断速度を潜在的に上げる可能性があります。

切断力を制御します

高い切断力は、振動、ツールの破損、および機械の損傷を引き起こす可能性があります。動力計またはその他の力を使用して、機械加工中に切断力を監視するために測定デバイスを使用します。切断力が高すぎる場合は、飼料速度または切断速度を下げます。

結論

CNCマシンセンターの適切な切断速度と飼料レートを選択することは、複数の要因を慎重に検討する必要がある複雑なプロセスです。ワーク材料、ツール材料、ツールジオメトリ、機械機能、および機械加工操作を理解し、計算と最適化に適した方法を使用すると、高品質の機械加工結果を達成し、ツールの寿命を延ばし、生産性を向上させることができます。

のサプライヤーとしてボールスクリューマシンその他のCNCマシンセンターは、機械加工プロセスを最適化するために必要な知識とサポートをお客様に提供することに取り組んでいます。切断パラメーターの選択について質問がある場合、またはCNC加工操作に関するサポートが必要な場合は、詳細な議論についてお気軽にお問い合わせください。あなたの機械加工のニーズを満たすためにあなたと協力することを楽しみにしています。

参照

• ASMハンドブック、第16巻：機械加工、ASMインターナショナル。
• Machinery's Handbook、Industrial Press Inc.
• ツールメーカーのカタログと技術リソース。