CNC工作機械の簡単な比較
CNCマシンは、さまざまな切削工具に対応できるため、非常に用途の広い機器です。エンドミルからスレッドミルまで、あらゆる操作に対応するツールがあり、CNCマシンでワークピースのさまざまなカットや切り込みを実行できます。
これらの切削工具を理解することは、CNC機械加工全般を理解するための優れた方法です。また、機械加工をよりよく理解することは、製造プロセスにより適した部品を設計するのに役立ちます。
この記事では、最も広く使用されているCNC機械加工切削工具のいくつかを取り上げますが、説明されているもの以外にも多くのツールがあります。
切削工具の基本
切削工具は、材料の固いブロックから材料を取り除くために使用される装置です。 CNCマシンのスピンドルに取り付けられており、コンピューターの指示に従って切削工具を必要な場所に導きます。
切削工具は、せん断変形のプロセスによってワークピースから材料を取り除きます。つまり、鋭利な工具が高速で回転し、ワークピースから多くの小さな切りくずを切り取り、ワークピースから排出されます。一部のツールは1点でのみワークピースと接触しますが、エンドミルなどの他のツールは複数の点で材料に衝突します。
ほとんどのCNC機械切削工具は、複数のフルートを備えています 、ツールの外側を下るらせん状の溝です。フルートは切削工具の谷と考えることができますが、歯 、各フルート間の鋭い尾根は、そのピークです。ワークピースから切り取られた切りくずは、排出されるときにフルートを伝わります。
切削工具の理想的なフルート数は、被削材によって異なります。フルート幅が広くなると、より大きな切りくずを排出できるため、柔らかい材料にはフルートの少ない工具が適しています。フルートの数を増やすと速度が上がり、硬い材料に適していますが、各フルートが狭いため、切りくずが詰まる可能性があります。
切削工具の種類は、ワークピースから除去される切りくずのサイズに影響し、スピンドル速度と送り速度にも影響します。
切削工具の材料
中実のワークピースを切断するには、ワークピースの材料よりも硬い材料で切削工具を作成する必要があります。また、CNC機械加工は非常に硬い材料から部品を作成するために定期的に使用されるため、これにより使用可能な切削工具材料の数が制限されます。
一般的な切削工具の材料は次のとおりです。
炭素鋼
炭素鋼は、0.6〜1.5％の炭素と、シリコンおよびマンガンを含む手頃な価格の鋼合金です。
高速度鋼
より高価なHSSは、クロム、タングステン、およびモリブデンのブレンドのおかげで、炭素鋼よりも硬くて丈夫です。
カーバイド
通常、チタンなどの別の金属で焼結された超硬工具は、耐摩耗性と耐熱性があり、優れた表面仕上げを提供します。
セラミック
超合金、鋳鉄、その他の強力な材料の切断に使用されるセラミック工具は、腐食や熱に耐性があります。
切削工具コーティング
切削工具の機能は、その形状と材質によって異なりますが、主な材質をコーティングすることで調整することもできます。
これらのコーティングは、工具を硬くしたり、寿命を延ばしたり、部品を損なうことなくより速い速度で切削できるようにしたりすることができます。
一般的な切削工具のコーティングは次のとおりです。
窒化チタン（TiN）
TiNは、切削工具の硬度を高める高い酸化温度の汎用コーティングです。
チタンカーボナイトライド（TiCN）
TiCNは、切削工具に表面の潤滑性と硬度を追加します。
超寿命窒化チタン（Al-TiN）
Al-TiNは、特に最小限のクーラントを使用する場合に、超硬切削工具に耐熱性を追加します。
ダイアモンド
ダイヤモンドは、研磨材を切断するための高性能コーティングを提供します。
窒化クロム（CrN）
CrNは、切削工具に耐食性と硬度を追加します。
1。エンドミル
エンドミルは、垂直CNC加工で最も広く使用されているツールです。エンドミルは、一端と側面に歯を切ることで、短時間で大量の材料を取り除くことができます。
エンドミルにはさまざまな形態があります。フルートが1つしかないものもあれば、最大8つ以上あるものもあります。 （ただし、4つのフルートを超えると、切りくずの除去が問題になる可能性があります。）
エンドミルの種類は次のとおりです。
2。荒削りエンドミル
荒削りエンドミルは、標準よりも低い精度で大量の材料を除去するために使用される一種のエンドミルです。エンドミル。
ツールには鋸歯状の歯があり、材料の大部分を除去しますが、パーツに粗い仕上げを残します。クリアしやすい小さなチップを生成します。
3。フェイスミル
フェースミルは、交換可能なカッターインサートを備えたソリッドボディで構成されており、通常は超硬で作られています。これらは、多くの場合、別の種類のカッターを使用して詳細なフィーチャーを作成する前に、ワークピースに平坦なセクションを作成するために使用されます。
フェースミルの刃先は側面にあるため、水平に切断する必要があります。
ただし、フェースミルは、工具全体ではなく小さなカッターインサートを交換することで切削プロファイルのバリエーションを実現できるため、他の切削工具よりも費用効果が高くなる可能性があります。
4。フライカッター
フライカッターは、ソリッドボディ内に含まれる1つまたは2つのツールビットで構成されます。フライカッターのツールビットは、広く浅いカットを行い、滑らかな表面仕上げを実現します。
1つのツールビットを備えたフライカッターを見つけるのがより一般的ですが、2つのツールビットを備えたフライカッター（「フライバー」と呼ばれることもあります）は、より大きなスイングを提供します。
フェイスミルよりも安価ですが、フライカッターは同様の目的に使用できます。
5。スレッドミル
多くのエンジニアはタップを使用してスレッドを作成することを好みますが、スレッドはスレッドを備えたCNCマシンで作成することもできます。工場。
スレッドミルは、めねじまたはおねじを切断でき、非常に硬い金属や非対称部品を貫通するためのタップよりも優れている場合があります。
6。ドリルビット
CNCマシンには、さまざまな切断操作用のさまざまなドリルビットを取り付けることができます。ドリルビットには、1つまたは複数のフルートと円錐形の切断点があります。
CNC機械加工で使用されるドリルビットは次のとおりです。
7。リーマー
リーマは、ワークピースの既存の穴を広げるために使用され、正確な穴の直径と優れた表面仕上げを提供します。
リーマは、他の切削工具よりもはるかに厳しい公差で穴を作成できます。
8。中空ミル
中空ミルは、倒立エンドミルのようなパイプ状の切削工具です。それらの刃先はパイプ形状の内側にあり、フルポイントのような形状を作成して半径を形成するために使用できます。
9。サイドアンドフェイスカッター
サイドアンドフェイスカッターは、側面と周囲の両方に歯があり、アンバランスなカットに適しています。
これらの切削工具は、高速送り速度でスロットや溝を切削するために使用できます。彼らの歯はまっすぐでも千鳥でもかまいません。
10。ギアカッター
CNCミルは、製造業向けの金属歯車を作成するために使用されることがあります。特定の歯車切削工具を使用して、これらの歯車を作成できます。
歯車を切断するには、ホブ盤と呼ばれる特殊なフライス盤が必要になる場合があります。
11。スラブミル
スラブカッターまたはプレーンフライスカッターは、通常、ターゲット表面が機械テーブルと平行に取り付けられた状態で、平らな表面を粉砕するために使用されます。
これらの切削工具には側面の歯がなく、一般的なまたは頑丈な機械加工操作に使用できます。
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