CNC加工における工具のたわみを低減するための戦略

工具のたわみは、CNC加工における一般的な課題の1つです。機械のびびりを引き起こしたり、機械加工部品の表面仕上げを台無しにしたり、寸法精度を台無しにしたりする可能性があります。一般に、工具はチャックにしっかりと配置されますが、多くの場合、操作中に、材料の反対の力が工具の操作力を超えます。ツールを予期しない方向に押したり、偏向させたりします。ただし、精度、表面仕上げ、CNC加工操作は、ある程度ツールの位置合わせに依存します。したがって、工具のたわみが発生すると、CNC加工プロセスでいくつかのエラーが発生する可能性があります。そのため、工具のたわみとは何か、その原因は何か、それを減らすための戦略を完全に理解する必要があります。この投稿では、工具のたわみを最小限に抑えるためのこれらすべての要因について説明します。

工具のたわみの概要とCNC加工への影響

工具のたわみは、まさにその名前が示すとおりです。これは、予想される位置合わせからのツールのたわみです。 CNC工作機械は、カンチレバー位置でチャックの間に挟まれています。これは、ツールの一方の端がチャックの内側に保持され、ツールのもう一方の操作端が自由または片持ちになっていることを意味します。 CNC機械加工作業では、工具が常にワークピースに力を加えるため、ワークピースの材料も抵抗力を提供します。抵抗力に加えて、CNCツールはさまざまな操作力の影響を受けます。したがって、ツールの剛性が外力に耐えられない場合、ツールは設定された位置合わせから外れます。

工具のたわみにより、CNC加工で次のエラーが発生する可能性があります。

• ツールまたはワークピースのいずれかの壊滅的な障害
• ツールのライフサイクルの枯渇
• 寸法の不正確さ
• 粗い表面仕上げまたは潜在的な表面損傷

ツールのたわみを防止または低減するための戦略

工具のたわみは100％回避できるわけではありませんが、いくつかの戦略と戦術を使用することで減らすことができます。 CNC機械工は、以下の試行錯誤された戦略を採用して、作業中の工具のたわみを減らすことができます。

• オーバーハングの長さを最小限に抑える：

  CNCツールのクラッチポイントとツールの操作チップの間の距離は、オーバーハング長と呼ばれます。ツールは片持ち梁として取り付けられているため、常に曲げ応力と外部の垂直および水平の力にさらされます。片持ち梁の荷重応力理論によると、オーバーハングの長さが短いほど、曲げ応力の影響は小さくなります。このコンセプト自体に基づいて、工具のオーバーハング長を最小化することで、工具のたわみを減らすことができます。

• ツールコアの強度を強化する：

  工具のコア強度は、フルートの長さとリーチによって異なります。フルートの長さとリーチの違いにより、コアの剛性が決まります。したがって、ラジアル一貫性のあるCNC機械加工操作では、長いフルート工具が適切に機能します。コアの直径を厚く保つと、せん断応力を吸収するためのより多くの材料壁が提供されるため、コアの強度と剛性が最終的に向上します。

• ツールの剛性を高める：

  一般的に、CNC工作機械は高速度鋼（HSS）で作られています。高速度鋼は機械加工作業に適していますが、より高い応力負荷にさらされると、HSSツールはたわみやすくなります。超硬工具はHSSの3倍の剛性があるため、超硬工具はHSS工具よりも優れたソリューションです。ただし、炭化物は脆い材料であるため、たわみを低減するために使用できます。超硬工具を使用する場合、工具が破損した場合はオペレーターが注意を払う必要があります。

これらは、CNC加工中の工具のたわみを減らすための戦略です。ただし、高品質のCNCマシン、高品質のツール、および経験豊富なオペレーターが、最終的にツールのたわみを減らすのに役立ちます。したがって、BDE、Inc.などの信頼できる組織からCNC機械加工サービスを調達する必要があります。同社は、高品質のCNC部品製造サービスと精密なCNC機械加工サービスで知られています。