高速切断とは何ですか？

「高速切削」（高速機械加工とも呼ばれます）という用語は、過去5〜10年で製造業で大幅に成長した用語です。新たに発見された「流行語」のステータスにもかかわらず、このプロセスの定義はややわかりにくいままであるか、せいぜい十分に高いRPMでの単純な粉砕として大まかに定義されています。高速切断の現実はもう少し微妙ですが、それでも、それがもたらすかなりの効率のために注意が必要です。この投稿では、プロセスとしての高速切削の開始と開発について見ていきます。高速切断方法論の研究開発は、DARPAが資金提供したAdvanced Manufacturing Research Programによって、70年代後半から80年代初頭に最も大きく進歩しました。このプログラムの目標は、従来使用されていたよりも大幅に高いRPMと送り速度を使用して、材料をより速く除去する手段を特定することでした。このプログラムでは、0.05インチ/分から960,000インチ/分以上の範囲の切削速度（Vc）をテストしました。同様の研究は、1980年代半ばにダルムシュタット工科大学でヨーロッパで行われていました。これらの研究努力の結果、高速切削プロセスの「スイートスポット」は、フライス盤の材料や切削工具の形状によって異なることがわかりました。一般に、これらのスイートスポットは次のように定義されます。

HSM範囲のしきい値に達すると、この切断方法の利点が明らかになり始めます。高速切断の利点は、次の4つの主要な領域で実現されます。

1.）加工精度の向上

切削速度が上がると、チキソトロピーと呼ばれる現象によって切削抵抗が低下します。つまり、工具の刃先によって与えられたせん断ひずみによって材料が「軟化」し、その後、材料の特性に戻ります。切断プロセスが完了すると、元の硬度特性。この特性は特にアルミニウム合金に当てはまり、アルミニウムは高速切削プロセスの理想的な候補になります。

2.）表面仕上げの改善

一般的な機械加工の知識によると、フライス盤プロセスでの摩擦熱は、工具の刃先の両側で均等に生成され（誘導されるすべての摩擦熱のほぼ80％を占める）、さらに20％は、結果として生じるチップの変形または曲げによって生成されます。 。高速切削プロセスでは、チップ負荷が非常に高速で排出されるため、この摩擦に基づく熱の大部分（約60％）には、周囲のワークピースまたはツール自体に伝導するのに十分な時間がありません。その結果、機械加工された表面仕上げは優れた品質を示し、温度によるワークピースの劣化が大幅に減少します。

3.）バーの形成を減らしました

高速加工のベストプラクティスに焦点を当てた研究に基づいて、十分に高い切削速度が達成されると、バーの形成の顕著な減少が観察されます。このバー形成の減少は、切削速度自体だけでなく、刃先の適切な幾何学的設計の両方の関数です。要するに、十分な速度で回転する被削材に合うように適切に設計された切削工具は、材料を完全かつきれいにせん断するのに十分な速さの切削に影響を与え、それによってバーの形成を低減または排除します。

4.）改善されたチップ退避

バーの形成の減少と同様に、高速切削技術を採用している人々が享受する切りくず排出の改善は、主に、適用されるRPMによって生成される高エネルギー状態と組み合わされた切削工具の形状の結果です。 500m / minを超える切削速度と、短時間で大量の切りくずを排出するように最適化された切削工具により、結果として生じる切りくず負荷を処理領域から高速で排出でき、可能性を大幅に低減します。切りくずの再加工や、切りくずが多いことによるワークの損傷。工作機械市場では8,000〜12,000 RPMの範囲のスピンドル速度が非常に一般的になり、鋼、鋳鉄、ニッケル基合金の高速切削の利点を活用する機能は、適応する意欲のあるメーカーにすでに利用可能です。 HSCのベストプラクティスに適合するものへの戦略。真ちゅう、アルミニウム、加工プラスチックなどの非鉄材料の高速切断には、非常に高いRPM能力が必要です。そのため、これらの材料の高速切断の利点を活用したい場合は、 25,000〜50,000 RPMの高速スピンドル速度 以上。ますます高いレベルの精度と品質を示す機械加工部品の必要性に伴い、高速切削は、材料、切削工具、切削速度の相乗効果を発揮するCNCフライス盤システムを利用することにより、「よりスマートに、より難しくはない」作業手段を提供します。従来の機械加工では見られなかった性能レベルを可能にします。