Y軸加工で別れ

ここ数十年の製造業のメガトレンドの1つは、特定のコンポーネントを製造するために必要な機械加工セットアップの数を簡素化および最小化することです。市場はリードタイムの​​短縮と在庫の削減を求めており、これはOEMにとって明確なインセンティブを生み出し、おそらくサプライヤがコンポーネントの生産を可能な限り合理化する方法を探すためのインセンティブをさらに高めます。

特定の部品の収益性は、1台のマシンで複数のセットアップを組み合わせる能力に依存する場合もあります。

単一のセットアップトレンドの1つの側面は、ターニングセンターに「ライブツール」または回転ツールを追加することです。これを実現するために、1990年代後半にY軸ターンミル機が導入されました。ターニングセンターの最初のシンプルなタイプのライブツールには、大きな制限がありました。回転カッターはほとんどの機械設計でタレットに追加されただけであるため、回転工具と同じ2つの運動軸、つまりX軸とZ軸でしか駆動できませんでした。リーチを改善するために、スピンドル面を横切ってライブツールを移動するための追加の方法が追加されました。これは、リボルバーの側面またはその面にライブツールを取り付けるか、傾斜したベッドにY軸ウェイを取り付けるか、独立したミリングヘッドを使用することによって実現されました。工作機械メーカーとメーカーの両方がすぐにこのアプローチの利点を認識しました。現在、約20年後、Y軸はほぼすべてのマルチタスクマシンの標準機能になり、多くの新しいターニングセンターではオプションになりました。

Y軸をターニングセンターに追加すると、3軸マシニングセンターのように、3つの直線軸の間に90度の角度が提供されます。

分割操作の課題

別れは、それが必要とされるあらゆる旋削プロセスの重要な段階です。総切削時間のごく一部しかかかりませんが、通常は部品が完成する前の最後の操作です。パーティングツールの破損は、機械のダウンタイムと品質の問題を引き起こしやすく、最悪の場合、ワークピースを廃棄しなければならず、前の作業段階で付加価値がすべて失われる可能性があります。材料費も大きな要因です。特に、耐熱性超合金（HRSA）などの高価な材料を加工する場合は、可能な限り狭いインサートを使用する強い動機があります。

これらの要因により、パーティングツールの2つの正反対の要件が生じます。材料の損失を最小限に抑え、最大作業直径に対してツールの到達範囲を最適化するために、可能な限り狭くて細い必要があります。しかし、細い工具は安定性が低く、その結果、振動や騒音に悩まされがちです。チャタリングによって台無しにされた表面仕上げと寸法公差は、一般に、パーティング操作では許容できないリスクです。 Y軸は、マルチタスクマシンやターニングセンターで回転工具を使用する可能性を大幅に広げましたが、この機能は、これらの工作機械タイプの本来の使命の1つであるY軸パーティングに大きな革新をもたらしました。

この新しいパーティングオフツールと方法は、潜在的にあらゆるパーティング操作で生産性とプロセスセキュリティを大幅に向上させます。 Sandvik CoromantのY軸パーティングの革新は、非常に単純な原理に基づいています。従来の突切り工具は工作機械のX軸に合わせますが、Y軸工具はY軸に合わせるために反時計回りに90°回転するだけです。従来のパーティングツール構成では、比較的長くて細い切削刃とホルダーが90°の角度で回転するワークに送り込まれ、最大の切削抵抗は切削速度で発生し、残りは送り動作で発生します。

Y軸分割の利点

チップシートを90度回転させ、Y軸を利用することで、工具は基本的に前端でワークピースに侵入できます。これにより、得られる切削力ベクトルがブレードの縦軸とほぼ一致します。より好ましい力の分散により、従来のブレードに典型的な臨界応力が排除され、最大切削深さ（CDX）60 mm（2.36インチ）での曲げ剛性が6倍以上増加します。 。または、逆に、塑性変形や不安定性に対する感受性は、6分の1と低くなります。 従来のパーティングブレードに典型的な変形と比較したY軸設計で。 500％以上の増加 ブレードの剛性が大幅に向上すると、安定性を損なうことなく、大幅に高い送り速度と長いオーバーハングが可能になり、その結果、工具の生産性が同等に向上します。バーを切り離すための一般的な推奨事項は、オーバーハング（OH）を最小限に抑えるか、長いOHでは、軽い切削形状を使用するか、送りを減らすことです。フィードを減らすための一般的なしきい値は、ブレードの高さの1.5倍を超えるOHです。 Y軸工具を使用すると、最適な送り速度、切削形状、または工具寸法に落ち着くことなく、より長いオーバーハングを実現できます。

剛性が向上し、結果として曲げが減少するため、Y軸工具を使用すると、中心を超えて設定する必要がなくなり、中心を押し込む際のインサートの早期破損や側面の急激な摩耗などの関連する欠点を防ぐことができます。その他の利点には、ノイズレベルの低下、表面仕上げの向上、プロセスの信頼性の向上、現在可能であるよりも大きな直径を切り離す機能などがあります。

Y軸パーティングのマシン固有の側面

ターニングセンター： 通常、直径65 mm（2.56インチ）の棒材からの大量生産に使用されます。このタイプの加工では、Y軸パーティングの最大の利点は生産性と表面品質の向上です。分離は通常、コンポーネントの最終段階であるため、品質最適化の機会も興味深い場合があります。追加の機会は、パーティング幅を減らすことによって機械加工の経済性を改善することです。

マルチタスクマシン： Y軸パーティングブレードは、主に、より大きな直径に対してアクセス性と機能を向上させます。事前テストにより、 50％の増加が確認されました インサートの最大送り能力で従来の直径120mmのバーを切断するときのオーバーハング。 生産性が300％向上 プロセスのセキュリティを複雑にすることなく達成されました。顧客のテストケースでは、Y軸パーティングが直径180 mmのインコネルバーの帯鋸に置き換わり、加工時間が大幅に短縮されたため、生産性が大幅に向上しました。

スラントベッドマシン： 通常、X軸は、傾斜ベッドの片側または両側にスピンドルがあり、機械の正面に向かって傾斜した「上り坂」を作成します。X軸の移動は、通常、Y軸の移動よりも大幅に長くなります。特定のコンポーネントのY軸パーティングの使いやすさを検討するときは、結果として生じる作業スペースの制限を考慮する必要があります。旋削オプション付きのマシニングセンターとして本質的に特徴付けられるマルチタスクマシンでは、コロマントCapto®C6などの一般的な工具アセンブリ またはHSK63Tブレードアダプタは、メインチャックとサブチャックの間の十分なリーチを可能にするために比較的長いことがよくあります。このため、切削抵抗が工具アセンブリと機械のスピンドルに向けられるY軸荷重と比較して、X方向の全体的なセットアップは弱くなります。一般的なY軸ツールアセンブリは、通常、VDIアダプターまたは機械適応型クランプユニット（MACU）用のボルトオンブレードアダプターに基づいており、メインチャックとサブチャックの間に届くように長くて細いため、近くで分離できます。チャック。

はじめに

Y軸パーティングへの投資は、何よりもまず、パーティング操作へのアプローチと関連する作業方法の変更です。すでにY軸が装備されている機械の機能をより十分に活用する方法を提供します。あるいは、新しいマシンまたは変更されたプロセス設定でのパーティング操作の生産性を大幅に向上させることができるオプションです。新しいY軸ブレードは標準のアダプターに適合し、標準のCoroCut®QDインサートを使用するため、専用ブレードの必要性が少なくなるため、Y軸の分割によって工具の在庫を減らすことができます。 。

実際の考慮事項として、標準のブレードアダプターに取り付けた場合、刃先はY =0の位置から7mm（0.276インチ）上にあることに注意してください。オペレーターは、この突起がCNCプログラムでオフセットされていることを確認する必要があります。

Y軸とデモY軸の舞台裏をご覧ください。