CNCフライス加工における切りくず形成の理解：種類、原因、制御

フライス加工は、業界横断的に使用される非回転・菱形部品の製造に採用される、最も人気のあるCNCマシニングサービスの一つです。フライス盤は高速フライスカッターを使用し、ワークオブジェクトを所望の形状に成形します。カッターはワークピースの金属を切りくずに切断します。これらの切りくずは、切削と同時にワークピースから分離されます。これらの切りくずの形状とサイズは、使用されるワークピース材料の種類、切削条件、プロセス中に発生する変形によって異なります。生成される切りくずは一般的に形状に基づき、連続切りくず、非連続切りくず、ビルトアップエッジを伴う連続切りくず、非均質切りくずに分類されます。これらの切りくずがどう働くか知りたくなりませんか？ 答えがイエスなら、この記事がそれらとより多くのことを紹介します。

CNCフライス盤で発生する切りくずの種類

以下は、CNCフライス加工で一般的な切りくずの種類です。

• 非連続切りくず：

  非連続切りくずは不均質な形状を持ち、繰り返し破断することで変形します。鋳鉄、真鍮、青銅などの硬く脆い金属で作られたワークピースは、非連続切りくずを生成することで知られています。延性ワークピースも、ワークピースと工具の摩擦が高いシナリオでは非連続切りくずを生成します。非連続切りくずは、低送り速度、高切削速度、小さいすくい角の工具、材料への深い切り込みなどの理由で形成されます。脆性材料での非連続切りくず形成は表面仕上げの改善と消費電力削減に役立ちます。しかし、延性材料での非連続切りくず形成は表面仕上げの悪化と加工時間増加を招く可能性があります。

• 連続切りくず：

  連続切りくずはリボン型切りくずとも呼ばれ、均質で破断やセグメントがなく、これが特徴です。これらの切りくずは互いに結合し、長いコイルを形成します。連続切りくずは、アルミニウム、低炭素鋼、軟鋼などの延性材料を切削する際に得られます。切りくずは上面に微小なノッチを持ち、下面は滑らかで光沢があります。連続切りくずは、延性材料のワークピースを使用する際に生成されます。高切削速度、大きなすくい角、小さな切り込み深さ、低材料摩擦係数、低摩擦なども連続切りくず形成につながる要因です。

• 非均質切りくず：

  非均質切りくずは鋸歯状切りくずとも呼ばれ、半連続です。低せん断ひずみ帯と高せん断ひずみ帯により、鋸歯状の外観を呈します。これらの切りくずは一般的に、熱伝導率が低い材料や、熱軟化による機械的強度を持つ材料で形成されます。チタン合金、ニッケル、オーステナイト系ステンレス鋼などが、加工時に非均質切りくずを形成するワークピース材料の例です。中切削速度で硬い材料を切削する際、工具の切りくず面に発生する大きなひずみが非均質切りくずの原因の一つです。

• ビルトアップエッジを伴う連続切りくず：

  これらの切りくずは連続切りくずと非常に似ていますが、それらほど滑らかではありません。延性ワーク材料が高温で高速切削される際に形成されます。このシナリオでは、工具とワークピース間の摩擦が高すぎます。したがって、切りくずが工具のエッジに付着します。これらの切りくずが連続する層で積み重なると、工具ビルトアップエッジが形成されます。このビルトアップエッジのサイズは切削中に継続的に変化します。工具とワークピース材料間の高温高圧、不適切なクーラント使用、切削工具すくい面での高摩擦、延性材料の加工などが、ビルトアップエッジを伴う連続切りくずの一般的な原因です。

以上の情報は、フライス加工における切りくずの重要性と種類を理解するのに役立ちます。次のプロジェクトで提携する経験豊富なCNCフライス加工サービスをお探しなら、BDE Manufacturing Technologiesが最適な選択です。同社は、ボーリング、ナーリング、フェイスミリング、フェイシング、リーマ、ハードターニング、パーティング、溝入れ、周方向フライスなど、様々なタイプのCNCフライス加工サービスを提供しています。

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