ニッケル基の高温合金のための5つの金属切削のヒント

ニッケルとその合金のいとこは切断が困難ですが、ニッケルの耐食性と強度により、航空宇宙産業やその他の主要な製造業を含む多くの用途に理想的です。この重要な材料を使用する方法、および切削工具を最大限に活用する方法について、明確で簡潔なアドバイスを入手してください。

周期表の28番として、ニッケルは1751年に最初に分離されました。その名前は、当時「クプフェルニッケル」（「悪魔の銅」を意味する）として知られている赤褐色の金属が彼らを病気にしたというドイツの鉱夫の信念に由来しています。 。実際、彼らの病気は、スウェーデンのコバルト鉱山から除去した鉱石に含まれる大量のヒ素が原因でした。

ニッケルは非常に重要な金属です。クロムとともに、それは多種多様な鋼、ステンレス鋼および超合金で使用されるすべての合金元素の中で最も重要なものの1つです。丈夫で耐食性があり、優れた強度と衝撃特性を示します。ニッケル合金の一般的なタイプには、インコネル、ハステロイ、ワスパロイ、304、316、17-4などのステンレス鋼などがあります。 Ni-Span-C902やMonelK-500などのニッケル合金の被削性評価は15％以下ですが、鋭利な工具と適切な切削パラメータがあれば、純ニッケルの旋削やフライス加工はそれほど難しくありません。このやりがいのある資料を現在使用している、または使用しようとしている場合に知っておくべきことがいくつかあります。

1。ニッケル合金用の金属切削工具をコーティングしてシャープに保つ

ニッケルとそのさまざまな合金は、機械加工中に硬化する傾向があります。これに対抗する方法はいくつかあります。まず、切削工具は正のすくいと鋭いエッジを持っている必要があります。超硬よりも脆くないため、高速度鋼が適切に機能する可能性がありますが、この場合の切削速度は非常に低く保つ必要があります。通常、開始点として1分あたり100表面フィート以下です。

合金によっては、タフでプレミアムグレードのPVDコーティングされた超硬が一般に最高の工具寿命と生産性を提供しますが、一部の切削工具サプライヤーは代替品としてセラミックまたはサーメットを提案しています。 CBNは、硬化した17-4PHおよび同様の熱処理合金に使用できます。ノッチングを最小限に抑えるために、可能な限り丸型インサートまたは正のリード角のインサートを使用してください。可変ヘリックスと可変フルートエンドミルは、チャタリングにつながる高調波を分解するのに役立ちます。 HSSを使用する場合、ドリルには鋭いチゼルエッジと分割された135度のポイントが必要です。ツールを鋭利に保ち、災害が発生する前ではなく、早めに交換してください。

2。ニッケル合金の切断を堅固に保つ

セットアップを可能な限り剛性にすることは、あらゆる機械加工アプリケーションにとって良いアドバイスですが、ニッケルやニッケル含有合金などの超強靭な金属の場合は特にそうです。フライス盤の操作では、焼きばめホルダーが最初の選択肢であることが多く、油圧式または機械式のフライス盤がすぐ近くにあります。サイドロックホルダーはツールクリブに残しておきます。同様に、新しいバイスやチャックに投資することを意味する場合でも、可能な限り油圧ワークホールディングを使用する必要があります。オーバーハングは、工具のたわみとそれに伴うチャタリングを避けるために最小限に抑える必要があります。これは、防振ボーリング工具を調査する良い機会かもしれません。工作機械がそのように装備されている場合は、そのチャタリング防止機能を理解して使用してください。

航空業界で使用される高温金属についてもっと知りたいですか？ 「離陸している4つの航空宇宙材料」をお読みください。

3。ツールライフを支援するために、フィードと速度で積極的になります

工具寿命に問題がありますか？あなたの最初の本能は、送りを緩め、スピンドルを遅くすることかもしれません。悪いアイデア。すべての切削工具メーカーは、推奨される表面速度、切削深さ、および送り速度の範囲を提供しています。トラブルが発生した場合は、これらのパラメータの上限を狙って、より積極的にカットすることをお勧めします。ただし、そうすることは、最初に今述べたポイント（堅固なセットアップ）と、正しいグレードの切削工具を使用することに依存します。とりわけ、故障モードの特定を学びます。カットラインの深さでのノッチングと構成刃先（BUE）はニッケルベースの材料で一般的であり、タイムリーに対処しないと、どちらも壊滅的な工具故障につながります。

4。適切なツールパスを取る

適切なプログラミング戦略が最も重要です。トロコイドツールパスは、一貫した切りくず負荷を提供し、切削工具とワークピースへの衝撃を防ぎます。ニッケル基合金は強靭であるため、ステップオーバーはフライス工具の半径をはるかに下回り、送り速度を比較的高くする必要があります。逆に、旋削の最小切込み深さは、工具のノーズ半径以上、できればその数倍にする必要があります。ボタンスタイルの同等の切削工具形状を使用した高送りフライス盤技術は、力をスピンドルに上向きに駆動し、たわみを最小限に抑えます。カットへの出入りは、CNC旋盤とマシニングセンターの両方で効果的です。隅に住むことは避けてください。

5。 「Goldilocks」ゾーンを見つける：パラメータと切断条件を文書化する

ニッケルを多く含む合金を機械加工するためのスイートスポットを見つけるには、試行錯誤が必要です。予測可能なテスト済みのプロセスを開発することで予期しない障害を回避できますが、これには、試行されたツール、グレード、コーティング、および切断パラメータと、それぞれの結果を文書化する必要があります。赤ちゃんの一歩を踏み出します。メーカーの推奨を超えることを恐れないでください。ただし、マシンから離れる前に、プロセスが安定していることを確認してください。持っている場合は、工作機械または工具クリブの工具寿命管理機能を使用して、工具がカットされている時間を監視します。そうでない場合は、ペンと紙を使用して、昔ながらの方法で工具寿命を記録します。挿入物から15分を得ることができるなら、幸運なことに自分自身を数えてください。ニッケル加工は、部族の知識、第2シフトの秘密、または制御されていないプロセス変更のための時間ではありません。ドキュメントを入手してください。

ニッケルまたはその合金を切断するときに、どのような問題や問題に遭遇しましたか？あなたの経験を共有してください。