切削工具 101:種類、材質、用途 - PDF をダウンロード
この記事では切削工具とは何ですか? について学びます。 その素材、 分類 と切削工具の種類 すべて写真付きで説明されています。
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切削工具とは何ですか?
切削工具は、加工中にワークピースから材料の余分な層を切り取って、目的の形状、サイズ、精度を実現するために使用される、くさび形の鋭利な刃の工具です。工作機械に安全に接続できます。
工具は、機械加工プロセス中に発生する熱と力に耐えることができなければならず、また、切削工具の材質は、切削される材質 (ワークピース) よりも硬くなければなりません。
さらに、工具の刃先のみがワークの表面に接触するように、工具には逃げ角を備えた特定の形状が必要です。溝や歯の幅、数、形状、およびすくい面の角度はすべて、切削工具の重要な要素です。
寿命を長くするには、これらすべての変数と、機械が動作する速度と送りを最適化する必要があります。単一点切削ツールと多点切削ツールの両方を切削に使用できます。
次のセクションに進んで、切削工具の種類について詳しく学びましょう。
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切削工具には、単一パスで同時に切削を行う 1 つまたは複数の刃先が備わっている場合があります。切削工具を分類する最も一般的な方法は、いつでも切削プロセスに積極的に関与している主要な刃先の数に基づいています。
切削工具の一般名に基づく
これに基づいて、切削工具は以下の 3 つのカテゴリに分類できます。
#1 シングルポイント切削工具
シングルポイント切削工具には、1 回の動作で材料を除去できる主切れ刃が 1 つだけあります。旋削、成形、プランニング、および関連プロセスでは、シングルポイント切削工具が使用されます。
これらの切削工具の製造に使用される硬質材料には、高炭素鋼、高速度鋼、セラミック、ダイヤモンドなどがあります。単一の刃先ですべての作業が行われるため、単一点の刃物では材料を迅速に除去できない可能性があり、刃先が破損する可能性もあります。
使用中に刃先が破損した場合は、工具の使用を中止し、完全に交換する必要があります。シングルブレード リーマは、刃先が 1 つだけあるシングルポイント ツールの一例です。
シングルポイント切削工具の利点
<オル>シングルポイント切削工具の欠点
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#2 ダブルポイント切削工具
画像:minaprem.comダブルポイント切削工具には 2 つの刃先があり、1 回の動作で同時に切断とせん断を行うことができます。シングルポイント切削ツールには 1 つのメイン切れ刃が含まれていますが、マルチポイント切削ツールには 1 つのパスで加工アクションを実行するための 3 つ以上の切れ刃が含まれています。
場合によっては、カッターを分類できるカテゴリがダブルポイントとマルチポイントの 2 つだけであることもあります。また、すくい面と逃げ面が交差することで切れ刃が形成されます。したがって、二点切削工具には 2 つの逃げ面と 2 つのすくい面があります。
二点切削工具の唯一の例はドリルです。ドリルには 2 つ以上の溝がある場合がありますが、一般的な金属切断ドリルには 2 つの溝しかありません。ドリルの改良された刃先にはさらに多くの刃先がある場合があり、その場合は多点カッターとして分類されます。
ダブルポイント切削工具の利点
<オル>ダブルポイント切削工具の欠点
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#3 多点切削ツール
画像:ファスナーウェブ.comA cutting tool with multiple points has more than two cutting edges that cut simultaneously during a pass. Cutting tools with more than one cutting edge is sometimes considered multi-point cutting tools (instead of double-point cutters).
In a multi-point cutter, the number of cutting edges can range from three to several hundred.すくい面と逃げ面が交差する部分に切れ刃が現れるため、各切れ刃にはすくい面と逃げ面も必要です。
A popular example of this category is milling cutters. Other cutters are typically multi-point, except the fly milling cutter (a single-point cutter). For example, a small end mill might have three cutting edges, while a large heavy-duty cutter might have up to forty.
Advantages of Multi-Point Cutting Tool
<オル>Disadvantages of Multi-point Cutting Tool
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ツールの動きに基づく
これに基づいて、切削工具は以下の 3 つのカテゴリに分類できます。
#1 平行移動
並進運動は、すべての粒子が平行に移動するような方法で物体が移動するときに発生します。これらのツールは旋盤にあります。
#2 往復運動
往復運動とは、上下または前後の直線運動を繰り返すことです。これらのツールはシェイパー マシンにあります。
#3 回転運動
回転運動は、物体が固定軸の周りを回転するときに発生します。これらのツールはフライス盤やボール盤にあります。
切削工具の一般名に基づく
これに基づいて、切削工具は以下のカテゴリに分類できます。
#1 ドリル
ドリルは、円形の穴を開けたり、留め具を打ち込んだりするために使用される切削工具の一種です。ドライバーチャックまたはドリルビットのいずれかのビットが装備されています。効率性と使いやすさの向上により、コードレスのバッテリー駆動タイプの人気が急速に手動式タイプに取って代わりつつあります。
これらの切削工具は、穴あけ作業を行うため、ボール盤、フライス盤、または旋盤に取り付けられます。さまざまな種類のドリルが、木工、金属加工、建設、工作機械の製造、公共事業のプロジェクトで使用されます。
#2 フライスカッター
フライス盤またはマシニング センターにおいて、フライスカッターはフライス加工 (場合によっては他の機械でも) を実行するために使用される切削工具です。これらのツールは、機械内を移動することによって (ボール ノーズ ミルなど)、またはカッターの形状から材料を直接除去することによって (ホブ カッターなど)、材料を除去します。
#3 ハエカッター
フライ カッターは、1 つ以上の単一点ツールを備えた平面仕上げに使用される回転ツールです。フライ カッターは、旋盤工具に似た特殊なホルダーに取り付けられた一点切削工具です。
大きく平らな表面積を加工するには、通常、フライス盤でフライカッターが使用されます。手動フライスやマシニング センターでフライ カッターを使用する場合、追加のアーバーは必要ありません。
#4 シェイパー
シェーパーの切削工具は、旋盤の切削工具と同様のクリアランス、すくい角、その他の角度を備えた一点工具です。シェーパー ツールは、各切削ストロークの開始時に切削ツールが受ける衝撃に耐えられるよう、剛性と重量が大幅に向上しています。
鋳鉄と鋼の場合、シェーパーツールの側面逃げ角はそれぞれわずか 2 と 40 です。シェーパーツールの最も一般的な材料は高速度鋼ですが、耐衝撃性の超硬チップツールを使用してより硬い材料も加工できます。このツールは、ワークピースに正確な形状と精度を与えるために成形機で使用されます。
#5 プレーナー
プレーナ盤では、一点切削工具のみが使用されます。これらの工具は、旋盤や成形機で一般的に見られるものと形状と工具角度が似ています。ただし、これらのツールは重く、断面が大きくなります。
長い切削ストロークで重切削を行うには、プレーナ工具は粗送りで動作する必要があります。プランナー ツールには、ソリッド、フォージ、ビットの 3 つの異なるタイプがあります。ビットはセメンタイト超硬、ステライト、または高速度鋼で作られています。
#6 ボーリングバー
ボーリングバーは金属加工や木工加工でよく使用されます。建設における一般的なテクニックは退屈です。何世紀にもわたって、木工職人は穴あけの一種としてボーリングを使用してきました。ボーリング ツールは、木工において円形のプランジ カットを行うために使用されます。
金属加工におけるボーリングは、作成する穴が円形である必要がないため、若干異なります。完全な円形の穴を作成するには、X 軸と Y 軸上で押し込んだりドラッグしたりしながら、ツールを (Z 軸上で) 上下に押したり引いたりします。
#7 リーマー
リーマは、良好な仕上げと正確な寸法を生み出すために、事前に開けられた穴、穴あけされた穴、またはコア加工された穴を拡大または仕上げるために使用されるデバイスです。リーマーは、比較的少量の材料を除去するために使用される多歯のカッターです。
リーマー工具の切断面は直線、わずかにねじれ、または螺旋状の溝があり、非常に正確な直径に研削されています。リーマは、用途、デザイン、形状に基づいていくつかのカテゴリに分類できます。これらのタイプの切削工具は、ボール盤でリーマ加工を実行するために使用されます。
#8 ブローチ
ブローチ工具には、その長さに沿って切削歯と呼ばれる一連の明確な刃先があります。ブローチ上の任意の 2 つの連続する歯の間の段差を増やすことによって、送りが達成されます。ブローチは通常、高速度鋼 (HSS) で作られています。
ワークピースに対する工具の直線運動がブローチの切削速度を決定します。ブローチの刃先輪郭により、切断面（加工面）の形状が決まります。ブローチ盤では、この切削工具がブローチ加工操作を実行します。
#9 ホブ
画像:dictoolsindia.comホブは、ワークピースに歯を切り込むために使用される切削工具です。らせん状の切歯と円筒形をしています。切断と切りくずの除去を容易にするために、これらのヘリカル刃にはホブの全長に渡る溝が付いています。
さらに、スプロケットやスプラインギアなどの特殊なギア用に作られた特別なホブもあります。これらのタイプの切削工具は、ホブ盤でホブ切り操作を実行するために使用されます。
#10 砥石
砥石車には、研削および機械加工用の研磨剤が含まれています。砥粒はホイールに切断能力を与え、材料を必要な寸法精度と表面仕上げに仕上げるのに役立ちます。
研削盤に使用される砥石です。砥石は消耗品ですが、その寿命は用途に応じて数時間から数年まであります。ホイールが切削すると、個々の砥粒が定期的に放出されます。これは通常、砥粒が鈍くなり、抵抗の増加によって引き離されるためです。
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切削工具の形状に基づく
切削工具はカッターの形状に基づいてさらに分類されます。切削工具が分類できるサイズベースのカテゴリを詳しく見てみましょう。
#1 ソリッド
通常、このタイプのカッターは旋盤で旋削加工を実行するための旋削工具として使用されます。
#2 先端工具
これらのカッターはさまざまな素材を使用して作成されました。言い換えれば、カッターの本体はさまざまな素材で構成されていますが、切断機構に使用される素材も異なります。
切削工具のこれら 2 つのコンポーネントを結合するには、クランプ、溶接など、さまざまな方法があります。先端工具の例には、タングステンカーバイド先端工具が含まれます。
#3 先の尖ったツール
カッターの刃は細かくて鋭く、すべての刃が一直線につながっています。このような切削工具の例には、ホルダーに取り付けられた鋭いダイヤモンドや超硬カッターなどがあります。
#4 粒度
砥粒の大きさや量によって分類される切削工具です。粒子が細かい場合、ワークピースからより多くの材料が除去されます。ただし、粒子サイズが大きい場合は、より多くの材料が除去されます。たとえば、砥石車には研磨タイプの切削工具が使用されます。
#5 工具ビット
このカッターは回転しません。このツールは、成形機やプランニング機で使用して、要件などに応じてワークピースの成形や計画を行うことができます。
これは切削工具のカテゴリに分類されるため、この特定の切削工具には一次切削溝が 1 つだけあります。この種の切削工具の典型的な例としては、鋳造非鉄サテライト コバルト、機械ホルダー内の旋盤工具などが挙げられます。
切削工具に使用される材料に基づく
Based on this, the cutting tools can be divided into the following categories listed below.
#1 高炭素鋼
The composition of high carbon content enhances the cutting tool’s operation in high-hardness settings. However, when the temperature rises, the hardness reduces.
These cutting tools can tolerate temperatures of up to 400∘C without affecting their structure or composition.
#2 ハイス鋼
High-speed steel tools feature quicker cutting speeds. The tool is composed of steel alloyed with cobalt, tungsten, and chromium.
These cutting tools can operate under 550°C to 650°C because they are made of strong, hard, and temperature-resistant materials.これは電動鋸の刃やドリルビットによく見られます。
#3 セラミックツール
Because they can tolerate high temperatures, ceramic tools are among the hardest tools used in machining. The operating temperature range for this tool is 1160°C to 1210°C. It’s often found in the lathe and milling machines.
#4 超硬合金
This tool consists of titanium, tungsten, and other metals. The tool gains great strength and hardness as a result.
It offers increased wear resistance and can handle greater temperatures. The tool operates at temperatures ranging from 900∘C to 1000∘C.
#5 ダイヤモンド
Diamond-based cutting tools are currently the strongest materials available. This tool provides many benefits in terms of resistance to stress, wear, and temperature.これらの工具は、弾力性があり、強く、硬い材料を切断するために使用されます。
#6 研磨剤
研磨切削工具は、鋸歯で切断するのではなく、研削と侵食によって材料を除去します。
研磨材は硬くて粗く、接触したものはすべて摩耗します。工具には研磨剤が含まれています。砥石は最も基本的な形状の 1 つです。
終了
それだけです。読んでいただきありがとうございます。 「切削工具の種類」 についてはすべて説明できたと思います。 何か見逃している点や、私が書いたことについて疑問がある場合は、お知らせいただけると助かります。
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