CNC 加工中の工具摩耗:タイプ、理由、および解決策

CNC製造および加工装置の普及により、切削技術の開発が促進されました。私たちは、効率の向上、製品品質の向上、ほぼすべての製品を正確な精度で製造する能力を目の当たりにしました.

超耐熱合金や複合材料の出現により、切削工具の品質要件はますます厳しくなっています。工具の摩耗が最も一般的です。長時間の使用により、動作不良や不具合が発生する場合があります。実際、すべての切削工具は製造期間中に摩耗します。

これはよくあることですが、過度の摩耗は当社の製品や機械にとって良くありません。この摩耗によって生じる不均一性は、ワークピースに悪影響を及ぼし、主要な機器を損傷する可能性があります。工具の摩耗も故障の原因となり、重大な損傷、再加工、廃棄部品につながる可能性があります。

したがって、エンドミルの性能を最大限に引き出すためには、このような異常をリアルタイムで見つけて修正することが非常に重要です。私たちの経験に基づいて、さまざまな種類のツールの摩耗と、それらを特定して軽減する方法についての私たちの見解を以下に示します。ツールの摩耗をより適切に管理するのに役立つことを願っています!

CNC ツールの摩耗要因

工具摩耗とは？工具の摩耗とは、通常の操作により工具が徐々に故障することです。切削工具の急速な摩耗を引き起こす要因は多数あります。

硬質または困難な材料を加工すると、切削工具が急速に摩耗する可能性があります。加工が難しい材料のほとんどは、熱伝導率が低いという特徴があり、高温では工具材料の接着剤の接着強度が低下し、工具の摩耗が加速します。

硬度と靭性が高い材料を切削する場合、刃先の温度は非常に高く、工具の摩耗は難削材を切削する場合と同様です。特に短い切りくずを生成する被削材を処理する場合、クレーターは刃先近くで摩耗し、短時間で工具を損傷します。

切削時に、難削材の成分と工具材料の一部の成分が高温条件下で反応し、これらの成分が析出、落下、または他の化合物を生成し、工具の摩耗 (崩壊など) を加速します。

工具の摩耗の種類とその回避方法

これは、CNC 切削における一般的な工具の摩耗方法です。

1.摩耗

摩耗ゾーンは、ワークピースの機械的摩耗によって引き起こされる工具刃先の均一な摩耗のモードです。これにより、ツールの刃先が鈍くなり、サイズが変わることさえあります。高速で深刻な熱応力が発生すると、特に適切なツール コーティングが使用されていない場合、ナイフ エッジのサイズが変化することさえあります。刃先はより多くの損傷を引き起こすため、工具のコーティングは工具の寿命を延ばすために不可欠です。

回避方法

摩耗領域が大きくなりすぎたり、工具が早期に損傷した場合は、切削速度を下げてクーラントの使用量を最適化すると効果的です。高効率フライス加工 (HEM) ツール パスは、工具が行う作業を切削長全体に分散させることで、摩耗を減らすのに役立ちます。これにより、利用可能な刃先全体を使用することで、局所的な摩耗を防ぎ、工具の寿命を延ばします。

2.チッピング

断片化は、過度の衝撃、熱亀裂、操作中の摩耗など、さまざまな理由で発生します。これは、切削工具の一連の切りくずまたはスポーリング ビットと考えてください。時間内に修正しないと、この摩耗は通常、表面仕上げが悪くなり、重大なツールの故障につながる可能性さえあります.

回避方法

割れは通常、運転中の過負荷や衝撃荷重によって発生しますが、熱割れ (別の種類の工具摩耗) によって発生することもあります。切削工具にひびが入ったかどうかを確認するには、いくつかの手順があります。まず、CNC フライス盤が振動したり、びびったりしないようにする必要があります。次に、それに応じて速度と送り速度を調整し、速度を上げて送り速度を下げます。

3.熱分解

熱亀裂は、フライス加工中の温度変動によって発生します。それらは、刃先に垂直な工具表面の一連の亀裂として識別されます。亀裂の形成速度は遅いですが、亀裂や工具の早期故障につながる可能性があります。

回避方法

高温割れは通常、刃先に垂直な工具の割れによって識別されます。熱亀裂を移す最良の方法の 1 つは、適切な耐熱コーティングをエンドミルに追加することです。摩耗と同様に、HEM ツールパスはツールの刃先全体に熱を分散させ、それによって全体的な温度を下げ、深刻な熱変動を防止するため、優れた熱亀裂保護を提供します。

4.骨折

フラクチャとは、その名の通り、機械の稼働中に工具が突然破損することを指します。破断とは、突然の破断による工具の完全な使用不能のことで、通常、不適切な速度と送り、不適切なコーティング、または不適切な切削深さが原因で発生します。工具ホルダーの問題やワークピースの緩みも破損の原因となり、ワークピースの材料特性の不一致も破損の原因となります。

回避方法

速度、送り、切込み量を調整し、セッティング剛性を確認することで、割れを軽減することができます。クーラントの使用を最適化することで、刃先が鈍くなり、破断の原因となる材料のホット スポットを回避することもできます。 HEM ツールパスは、より一貫した負荷をツールに与えることで破損を防ぎます。衝撃荷重を減らし、ツールにかかる圧力を減らし、損傷の可能性を減らし、ツールの寿命を延ばします。

結論

ダウンタイムを回避して費用を節約するには、ツールを監視し、正常に機能する状態を維持することが重要です。摩耗は、熱力と機械力の両方によって引き起こされます。適切な操作パラメーターと HEM ツール パスを使用して実行し、切削長全体に摩耗を分散させて摩耗を減らすことができます。どの工具も最終的にはある程度の工具摩耗を被りますが、速度、送り、および切込みに細心の注意を払うと、効果が遅れる可能性があります。ツールの完全な障害を引き起こさないように、問題を修正するための予防措置を講じる必要があります。