ハイバランスエンドミルを最大化する方法

高速加工は、スピンドル速度と金属除去率の向上による効率と生産性の向上という実証済みの利点により、世界中の機械工場でますます普及しています。ただし、このような高速のスピンドル速度では、無視できる程度のエラーや欠陥が、工具寿命の短縮、表面仕上げの不良、機械自体の摩耗などの悪影響を引き起こす可能性があります。これらの悪影響の多くは、業界では一般にチャタリングと呼ばれる振動につながる総遠心力の増加に起因します。振動の主な原因であり、より制御可能な要因の1つは、ツールの不均衡です。

機械加工にバランスが重要な理由

不均衡は、ツールの重心が回転軸から逸脱する程度です。小さなレベルの不均衡は、低いRPMでは見分けがつかない場合がありますが、遠心力が増加すると、ツールの重心のわずかな変動がツールのパフォーマンスに重大な悪影響を与える可能性があります。ハイバランスエンドミルは、スピンドル速度の増加による振動の問題を解決するためによく使用されます。バランシングは、質量の固有の非対称分布を補正するために使用されます。これは通常、計算された量と方向の質量を削除することで完了します。

画像出典：Haimer;バランシングの基礎

Helical Solutionsは、2フルートと3フルートの両方のオプション（図2を参照）、正方形とコーナーの半径、および3つのフルートツールのクーラントスルーでハイバランスエンドミルを提供します。これらのエンドミルは、33,000 RPMでG2.5の業界標準で平衡化されています。Gは不平衡による潜在的な損傷を表し、「平衡品質グレード」またはGとして表すことができ、2.5はMM/秒での振動速度です。これらのツールは、RPMと送り速度を上げることができる高度にバランスの取れたマシニングセンターのパフォーマンスを向上させるように特別に設計されています。ハイバランスツーリングにより、機械加工プロセス中の振動が減少するため、表面仕上げも改善されます。さらに、これらのエンドミルは、現在のハイエンドツール保持を中心に設計されており、特定の全長でさまざまなネック長があります。これらの寸法の組み合わせにより、剛性が最大になり、余分な突き出しが減少し、最適なパフォーマンスとツールを限界まで押し上げることができます。

バランスの取れたツーリングコストのメリット

ハイバランスエンドミルの使用を選択した機械工は、スピンドルだけでなくウォレットにも一定のメリットがあります。このタイプのツールを実行することを選択することの費用便益は次のとおりです。

• より長い工具寿命
• スピンドルの寿命が長い
• マシンのダウンタイムの短縮

タップテスターの利用

タップテスターの機能

特にRPMと送り速度が高い場合、振動はアプリケーションの最悪の敵です。タップテスターなどのリソースを使用すると、振動を低減し、切削性能の予測とびびりの限界を生成することで、ハイバランスエンドミルを最大限に活用できます。

タップテストの仕組み

画像出典：Manufacturing Automation Laboratories Inc.

タップテストは、切削性能の予測とびびりの限界を生成します。タップテストでは、工作機械の構造は、インパルスハンマーで叩かれることによって「励起」またはテストされます。フライス盤では、工作機械の構造は通常、X、Y、Zの3方向すべてに柔軟性がありますが、ハイバランスツーリングが使用されるフライス盤アプリケーションでは、柔軟性は通常、X方向とY方向の2つの平面でのみ考慮されます。インパルスハンマーでX方向とY方向を打つことにより、衝撃は、ハンマーのサイズ、使用されているツールのタイプ、および構造自体に依存する特定の周波数範囲で構造を励起します。最初のヒットから生成された周波数は、衝撃力の測定と変位/加速度計の測定の両方が利用できる十分な情報を生成します。これらの2つの測定値を組み合わせると、周波数応答関数が得られます。これは、周波数における構造の動的剛性のプロットです。

タップテストからの情報が収集された後、それはその情報を、切削深さ、速度速度、送り速度などのすべてのスピンドル速度の有用な切削パラメータに処理します。最適な実行パラメータを知ることで、振動を最小限に抑え、ツールを最大限に活用できます。

要約された高バランスツール

機械加工プロセス中に振動を寄せ付けないことは、機械加工を成功させるために非常に重要です。振動の原因の1つは工具の不均衡であるため、バランスの取れた工具を使用すると、作業がスムーズになり、最終製品がきれいになり、工具とスピンドルの両方の寿命が長くなります。ハイバランスツーリングの使用を選択した機械工は、タップテスター、またはツールと機械のセットアップに最適な実行パラメーターを生成する方法を利用して、機械加工の振動を可能な限り最小限に抑えることができます。