CNC加工における送り速度と切削速度の違い

CNC機械加工は、最終製品が完成するまで材料チップを剪断することを含むサブトラクティブ製造プロセスです。したがって、最初に、機械工は、機械が1回転でせん断する材料の量とCNC機械が移動する速度を知る必要があります。ここで、送り速度と切削速度の違いが重要になります。

CNC機械加工用の部品を設計するときは、これらのパラメータを考慮することが重要です。これは、CNC機械加工プロセスのさまざまな部分の最適化を確実にするためです。工具寿命や消費電力などの要素を最適化するには切削速度がより重要ですが、加工時間と仕上げ領域の粗さを決定するには送り速度が重要です。この記事では、送り速度と切削速度を比較し、それぞれを導き出す方法を説明します。

切断速度とは何ですか？

切削速度は、一般的に、ワークピースの表面と切削工具の間の相対速度として定義されます。一部の専門家は、ワークピースが工具の刃先を通過する速度としても定義しています。機械工はそれをメートル/分（m / min）またはフィート/分（ft / min）で測定します。切削速度は、切削温度、消費電力、工具寿命など、CNC加工の他のパラメータを決定する上で非常に重要な要素です。これらのパラメータへの影響は、送り速度と切削速度の大きな違いになります。

CNC機械加工プロセスが最良の部品を提供するように、切削速度が最適であることを確認する必要があります。ただし、他の要因を考慮することにより、特定のCNC加工プロセスに最適な切削速度を予測することは可能です。このような要因の例は次のとおりです。

ワークの硬度

切削速度を決定する最も重要な要素の1つは、切削される材料の硬度です。材料が硬いほど、切断速度は遅くなり、その逆も同様です。たとえば、鋼のような機械加工材料は、アルミニウムに比べて低い切削速度を必要とします。

切削工具の材料

さまざまなCNC加工に使用されるさまざまな旋盤工具があります。これらのツールはそれぞれ異なる材料で作られているため、異なる硬度特性を備えています。切削工具の材料は、機械加工プロセスで使用される切削速度に大きな影響を与えます。切削材料の強度が高い場合、機械工は高い切削速度を利用して少し害を及ぼす可能性があります。ただし、柔らかい切削工具の材料は、切削速度が速いとすぐに摩耗する傾向があります。これにより、工具寿命が短くなります。

予想される工具寿命

機械工が工具をどれだけ長持ちさせたいかは、切削速度を決定する上で重要なもう1つの要素です。これには、製造される部品の量と比較したツールのコストやツールのコストなどの変数を考慮することが含まれます。このような変数が好ましい場合は、高速での使用が可能かもしれません。

送り速度とは何ですか？

送り速度は、1スピンドル回転中に切削工具が移動する距離です。また、カッターがワークピースに対して前進する速度としても定義されます。旋削および中ぐり加工では、1回転あたりのインチまたは1回転あたりのミリメートル（iprまたはmpr）で測定されます。ただし、機械工は、フライス盤プロセスに1分あたりのインチまたは1分あたりのミリメートル（ipmまたはmpm）を使用します。送り速度を計算する際に、機械工は切削工具が持っているフルート（または歯）の数を考慮し、各歯の送り速度を計算します。

送り速度も、切削速度が影響するのと同じ要因に影響します。唯一の違いは、その効果はそれほど大きくないということです。ただし、送り速度は、機械加工部品の最終的な美的外観（つまり、機械加工部品の表面仕上げ）において重要です。したがって、その最適化は、CNC機械加工プロセスでも非常に重要です。その最適値を決定するために、機械工は以下のような要因を考慮します：

カット幅

カット幅が直径の半分未満の場合、切りくずが薄くなります。切りくずの薄化は、切りくず負荷（1回転で工具によって切断される材料の量）が減少する製造上の欠陥です。切りくずを薄くすると、リードタイムが長くなる可能性があります。したがって、それを避けることが重要です。さらに、送り速度を上げると、切りくずの薄化の影響を減らすことができるため、生産性と工具寿命が向上します。

送り速度に影響を与える可能性のあるその他の要因は次のとおりです。

• ツールの種類。
• 機械のスピンドルで利用可能な電力。
• ワークピースの強度。
• タップ、ダイヘッド、ねじ山工具などの1インチあたりのねじ山（TPI）。

送り速度と切削速度の違いは何ですか？

両方のパラメーターが持つ定義のタイプが近いため、それらを互いに混同する可能性があります。一部の機械工は、このパラメータを速度と送りの差と呼ぶこともあります。送り速度と切削速度の違いとなる実用的な要因はかなりあります。このような要因の例は次のとおりです。

切削温度と工具寿命

切削温度は、送り速度と切削速度の違いを証明する重要な要素です。これは、切削温度が高くなると、部品の工具寿命や表面仕上げなどのパラメータが妨げられる可能性があるためです。切削温度と工具寿命に対する両方のパラメータの影響の程度は、それらを互いに区別します。送り速度の切削速度よりも、切削温度と工具寿命への影響が比較的小さくなります。したがって、送り速度と切削速度の違いは、切削温度と工具寿命への影響の程度です。

表面粗さとスカラップマーク

スカラップマークは、フィードマークとも呼ばれます。これらのマークは常にCNC機械加工されたプロトタイプや部品に付随しており、表面粗さの主な原因です。送り速度は、任意の部分に存在するスカラップマークに直接影響します。したがって、送り速度が高いほど、スカラップマークと表面粗さの程度が高くなります。ただし、切断速度はホタテの跡には影響しません。したがって、表面仕上げには影響しません。

DirectrixとGeneratrix

ジオメトリでは、母線は、特定のパーツに沿って移動したときに新しい形状を生成する点またはサーフェスです。母線が移動する特定のパスは、directrixです。機械加工の基本的な目標は、見た目に美しい仕上がりと高精度の幾何学的な表面を作成することです。したがって、これら2つのパラメータは機械加工プロセスで必要です。速度と送りの違いは、送り速度が母線を提供し、送り動作が母線を提供することです。

送り速度と切削速度を区別するその他の要因は次のとおりです。

• 測定単位。
• 切削抵抗と消費電力への影響。
• また、切削速度と送り速度を生成する動作が異なります（それぞれ切削動作と送り動作）。

PARAMETER	切断速度	フィードレート
切削温度と工具寿命	これらのパラメータに大きな影響を与えます。	これらのパラメータに影響を与えるのは小規模です。
表面粗さとスカラップマーク	表面粗さには影響しません。	完成品の表面粗さに大きな影響を与えます。
DirectrixとGeneratrix	切削速度によりdirectrixが生成されます。	送り速度によって母線が生成されます。
運動の単位	機械工はそれをメートル/分（m / min）またはフィート/分（ft / min）で測定しました。	機械工は1回転あたりのメートル（mpr）または1回転あたりのインチ（ipr）で測定します。
モーションの生成	切削動作は切削速度を生成します。	送り動作により送り速度が生成されます。
切削抵抗と消費電力への影響	切削速度は、より大きなスケールでパラメータに影響します。	送り速度は、これらのパラメータに小さなレベルで影響します。

切断速度と送り速度を決定する方法

この写真は、切削速度と送り速度の決定に関係するすべてのパラメータを示しています。スピンドル速度は、切削速度と送り速度の両方を決定するための基礎であることに気付くでしょう。また、送り速度には、最終的な答えに到達する前に2つの式が含まれます。まず、歯ごとの送りを決定する必要があります。その値は、切削工具の送り速度を決定するために使用されます。

結論

最適な送り速度と切削速度を決定することは、適切に機械加工された部品を得るためにCNC機械加工プロセスを強化する要因になる可能性があります。ただし、RapidDirectにアウトソーシングする場合は、これらの本番環境の問題について心配する必要はありません。私たちの経験豊富な機械工とCNC機械プログラマーがあれば、私たちと一緒に仕事をするたびに、常に最高の機械加工部品を手に入れることができます。したがって、CNC機械加工のすべてのニーズについて、今日RapidDirectに連絡してください。