鋼フライス加工の性能を最大化する切れ刃角度の最適化
本記事では、鋼のフライス加工における切れ刃のさまざまな角度の影響について説明します。
1. 軸方向すくい角（ラジアルレーキ角）：
図16.33から明らかなように、ラジアルレーキ角はブレード（フルート）面と、カッター軸から切れ刃に引いた半径基準面との角度です。その値はワーク材料と工具材料によって異なります。正のラジアルレーキ角は最も弱い点を最初に呈示し、切れ刃が欠けやすくなります。負のレーキは切れ刃を強化しますが、より高い切削力が必要で、より多くの動力を要します。
2. 軸方向すくい角（アキシアルレーキ角）：
これは切れ刃のカッター軸に対する傾斜を表し、チップ流れの方向を決定します。正のアキシアルレーキはチップを切削域から排出しやすくし、負のアキシアルレーキはチップをワーク側に押しやります。
正のアキシアルレーキではカッターのノーズが最初にワークに接触し、これは望ましくありません。負のアキシアルレーキは切れ刃を強化し、超硬カッターで使用されます。
3. 切り込み角（アプローチ角）：
これはカッター軸に垂直な平面と、切れ刃の回転面に接する平面との角度です。エンドミルとショルダーミルでは90°、フェイスミリングでは45°、60°、75°が一般的。アプローチ角45°は鋳鉄ワークのチッピングを減らし、仕上げ加工やステンレス鋼フライスにも使用されます。
アプローチ角60°は、正のアキシアルと負のラジアル形状で採用されます。アプローチ角75°は、スローアウェイチップカッターの荒加工と、一般的な鋼フライスの中断切削に使用。与えられた送りでのチップ厚はアプローチ角の増加とともに増加します。
切削力が作用する切れ刃長はアプローチ角の減少とともに増加し、熱応力が減少して工具寿命がわずかに向上します。アプローチ角を増やすとより高い送りが可能になり、生産性が向上します。
4. 側面逃げ角（サイドクリアランス角）：
これは切削面とカッターの逃げ面との角度です。逃げ角が大きいと摩耗は少なくなりますが、切れ刃が弱くなります。エンドミルでは一次と二次の逃げ角を設けることが必要な場合もあります。逃げ角の値はエンドミルの直径にも依存し、小径エンドミルほど大きくなります。
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