アルミニウムの攻撃：機械加工ガイド
アルミニウムは、ほとんどの形態の材料が優れた機械加工性を備えているため、最も一般的に機械加工される材料の1つであり、したがって、製造で一般的に使用される材料です。このため、アルミニウム加工の競争は激しくなる可能性があります。アルミニウムの工具選択、実行パラメータ、高度なフライス盤技術の背後にある基本を理解することは、機械工が競争上の優位性を獲得するのに役立ちます。
アルミニウムは、成形性が高く、加工性が高く、軽量な素材です。この材料で作られた部品は、ほぼすべての業界で見つけることができます。さらに、アルミニウムはその低コストと柔軟性により、プロトタイプの人気のある選択肢になりました。
アルミニウムには、鋳造と鍛造の2つの基本的な形態があります。鍛造アルミニウムは通常、より強く、より高価であり、その合金に含まれる外部元素の割合が低くなっています。鍛造アルミニウムは、鋳造よりも耐熱性が高く、機械加工性も高くなっています。
鋳造アルミニウムは引張強度が低くなりますが、柔軟性が高くなります。コストが低く、合金に含まれる外部元素（シリコン、マグネシウムなど）の割合が高いため、鍛造よりも研磨性が高くなります。
アルミニウムおよび非鉄材料用のヘリカルソリューションのエンドミルを購入
人気のある金色のZrN（窒化ジルコニウム）やあまり知られていないが非常に効果的なTiB 2 など、アルミニウム工具に使用できるコーティングオプションがいくつかあります。 （二ホウ化チタン）。コーティングされていない工具も、確かな加工性能を提供できます。ただし、アルミニウムでの高性能加工の真の鍵は、操作に必要な適切なフルート数とねじれ角を知ることです。
アルミニウム用のエンドミルは、多くの場合、2フルートまたは3フルートスタイルのいずれかで入手できます。フルートの数が多いと、アルミニウムで実行できる高速で切りくずを効果的に排出することが困難になります。これは、アルミニウム合金が大きな切りくずを残し、エンドミルでフルートを追加するたびに切りくずの谷が小さくなるためです。
従来、アルミニウムには2枚刃のエンドミルが好まれてきました。ただし、3つのフルートエンドミルは多くの仕上げ作業でより成功することが証明されており、適切なパラメータを使用すると、ラフとしても正常に機能します。アルミニウム用の2〜3枚刃エンドミルに関する議論の多くは個人の好みに帰着しますが、操作、剛性、および必要な材料除去率も工具の選択に影響を与える可能性があります。
工具のねじれ角は、工具の中心線と刃先に沿った直線の接線との間に形成される角度によって測定されます。アルミニウムの切削工具は、通常、標準のエンドミルよりも高いねじれ角を備えています。アルミニウムの特殊なねじれ角は、通常、35°、40°、または45°のいずれかです。可変ヘリックスツールも利用可能であり、チャタリングと高調波を低減すると同時に、材料の除去率を高めるのに最適です。
35°または40°のねじれ角は、従来の荒削りおよびスロット加工の用途に適しています。 45°のねじれ角が仕上げに適していますが、高ねじれ角が工具をより速く包み込み、より積極的な切削を可能にするため、高効率フライス盤のツールパスにも適しています。
アルミニウムを機械加工する場合、標準の2つまたは3つのフルート工具で作業を完了できることがよくあります。ただし、特定のアプリケーションとマシンセットアップでは、パフォーマンスをさらに向上させるために考慮すべきツールオプションがいくつかあります。
アルミニウム（および他の多くの材料）を加工する際に考慮すべき最も重要なことの1つは、効果的な切りくず排出です。推奨される速度と送り、および適切な切りくず負荷で動作する標準の2〜3フルートエンドミルは、切りくずをかなりうまく排出できます。ただし、3枚刃チップブレーカー工具は、パフォーマンスをさらに向上させるために、速度と送り速度を上げて実行できます。独自のオフセットチップブレーカー形状により、半製品の表面を残したまま、最適な排気のために小さなチップが作成されます。
これらのツールは、アルミニウム加工を成功させるためのもう1つの重要なツールである、高効率フライス盤などのより高度なツールパスに最適です。
ハイバランスエンドミルは、RPMと送り速度を上げることができるバランスの取れたマシニングセンターの性能を大幅に向上させるように設計されています。これらのツールは、アルミニウムでの高速加工（最大33,000 RPM）のために特別に精密にバランスがとられています。
Helical Solutionsは、標準の2フルートスタイルの高バランス工具と、熱を低減し、切りくず排出を強化し、材料除去率を高めるクーラントスルー3フルートスタイルを提供します。チップブレーカーのようなこれらのツールは、高効率フライス盤のツールパスにも最適です。
アルミニウム用途に適切なパラメータを設定することは、生産性を最適化し、より良い加工結果を達成するために不可欠です。アルミニウムは機械加工が容易な材料であるため、機械を限界まで押し上げ、工具を最大限に活用することは、競合他社に先んじてビジネスを勝ち続けるために不可欠です。
すべての仕事のパラメータに入る多くの要因がありますが、アルミニウムを機械加工するときに従うべきいくつかの一般的なガイドラインがあります。鋳造アルミニウム合金（つまり、308、356、380）の場合、500〜1000 SFMの表面映像が推奨され、RPMはカッターの直径によって異なります。 RPMの開始点を見つけるための基本的な計算は、（3.82 x SFM）/直径です。
鍛造アルミニウム合金（2024、6061、7075など）では、800〜1500 SFMの表面映像が推奨され、RPMの開始点を見つけるために同じ計算が使用されます。
一般にHEMとして知られている高効率フライス盤は、製造業で急速に人気を集めている戦略です。現在、多くのCAMプログラムにHEMツールパスが含まれており、事実上すべてのマシンでHEMを実行できますが、CNCコントローラーは、追加のコード行に対応するために高速プロセッサーを備えている必要があります。アルミニウムの高効率フライス盤の優れた例を以下に示します。
HEMの核となるのは、工具の刃先を最大限に活用するために、低い半径方向の切削深さ（RDOC）と高い軸方向の切削深さ（ADOC）を利用する荒加工技術です。高効率フライス盤がどのように効率を高め、工具寿命を延ばしてコストを抑え、アルミニウム（およびその他の材料）のパフォーマンスを向上させるかについて詳しくは、ここをクリックしてHEMガイドブックをダウンロードしてください。
アルミニウムは、機械加工性の高い汎用性の高い素材ですが、見逃せません。それに取り組むための最良の方法を理解することは、望ましい結果を達成するために重要です。アルミニウム用のツールベビーベッド、機械のセットアップ、およびツールパスを最適化することは、競合他社に先んじてショップをより効率的にするために不可欠です。
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