送り速度 vs 切削速度：CNC加工の重要パラメータをマスターする

コンピュータ数値制御（CNC）加工は、その高精度と高精密さから、世界で最も広く使用されている減法製造技術の一つです。その成功の鍵となる理由の一つは、ワークピースと切削工具の間のCNC制御された相対運動です。

この運動を切削運動と送り運動に分類し、切削速度と送り速度で測定できます。

しかし、切削速度とは何か、送り速度とはどう違うのか？そして、これらの加工パラメータは、あなたの製造プロジェクトの成功にどう貢献するのか？この記事では、これらすべての疑問にお答えします。

切削速度と送り速度の違いは？

これら2つの用語を理解するために、直線速度60 km/hで移動し、車輪が500 rpmで回転する自動車の簡単なアナロジーを考えてみましょう。車輪の直径と回転が、舗装道路上での車の移動を生み出していることは明らかです。しかし、友人に車の速度を説明する際、キロメートル毎時で説明するでしょう。

切削速度は、車の直線速度に例えられ、車輪の直径とRPMに依存します。これは、一定時間内に切削工具が被削材に対して移動する直線距離を測定します。切削速度は、ミリメートル毎分（mm/min）、メートル毎分（m/min）、フィート毎分（ft/min）で測定されます。

対照的に、送り速度は、この自動車のアナロジーにおける車輪の回転に例えられます。送り速度とは、ワークピース（または工具）が1回転する間に工具が移動する距離を指します。インチ毎回転（inch/rev）またはミリメートル毎回転（mm/rev）で測定されます。

送り速度と切削速度を示す図解

自動車のアナロジーを続けると、より高いRPMで回転する車輪は、より多くの動力を消費し、低いRPMで回転する車輪よりも速く摩耗する可能性があります。この摩耗は、タイヤと路面の間の摩擦と高温によるものです。同様に、切削速度は工具寿命、切削温度、消費電力に影響します。

送り速度も工具寿命と加工中の消費電力に影響しますが、その影響は通常、切削力に比べて無視できるレベルです。代わりに、送り速度は加工時間と加工部品の表面仕上げにより影響を与える傾向があります。

最適切削速度の選定

あなたの加工プロジェクトの最適切削速度を決定するには、ワークピースの硬度と切削工具の強度を考慮する必要があります。

硬度とは、摩耗、押し込み、引っかきによって誘発される変形に対する材料の抵抗を表します。硬いワークピース材料は、切削工具の性能寿命を容易に低下させるため、加工時には特別な注意が必要です。

一般的なルールとして、ワークピース材料が硬ければ硬いほど、加工時に実装すべき切削速度は遅くなります。例えば、チタンのような材料は、鋼に比べて低い切削速度を必要とします。

切削工具の強度も、加工作業の許容切削速度に役割を果たします。例えば、ダイヤモンドやCBN（立方晶窒化ホウ素）のような高強度材料で作られた切削工具では高い切削速度を使用できますが、ハイス（HSS）製の工具ではより低い切削速度が要求されます。

表1に、一般的な切削工具材料とその許容切削速度範囲を示します。

詳細: CNC加工材料

チップシニングと最適送り速度

チップシニングは、切削幅が切削工具幅の半径より小さい条件でワークピースを加工したときに発生する製造上の欠陥です。これによりチップ負荷（切削工具が1回転あたりに除去する材料のサイズまたは量）が減少し、リードタイムが長くなります。

チップシニングの影響を減らす方法の一つは、ワークピースを高送り速度で加工することです。これにより生産性と工具寿命を向上させることができます。

Gensun Precision MachiningによるCNC加工

送り速度と切削速度の違いが理解できた今、これら2つの加工パラメータがCNC加工中に重要であることは明らかです。しかし、理想的な切削速度と送りを選んだ後でも、プロジェクトの成否は取引する機械加工業者にも依存します。

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