シングルポイントカッターとマルチポイントカッターの違い

機械加工または金属切削は、必要な仕上げ、寸法、および公差を与えるために、余分な材料がワークピースから徐々に除去される1つの二次製造プロセスです。多種多様な材料をさまざまな方法で効率的かつ経済的に機械加工する必要性に応えるために、いくつかの関連するプロセスが長年にわたって出現してきました。大まかに言って、これらのプロセスは、従来の機械加工（マクロおよびマイクロ）、研磨仕上げ、および非従来の機械加工（NTM）に分類できます。従来の機械加工プロセスは十分に確立されており、さまざまな特徴を生成するための多数の操作で構成されています。たとえば、旋削、フライス盤、ねじ切り、ローレット加工、フェーシング、穴あけ、中ぐり、リーマ加工などです。これらの操作はすべて、実際に材料を切りくずの形でワークピースから除去する切削工具を使用して実行されます。

切削工具 はカッターとも呼ばれ、機械加工中にワークピース材料の薄層を圧縮して切りくずの形から切り離す、くさび形の鋭いエッジのデバイスです。加工中、工作機械は実際にカッターとジョブを保持し、同時に必要な相対運動（速度、送り、切込みの深さ）を与えます。したがって、カッターはすべての従来の機械加工操作の一部です。ただし、その形状とサイズは、作成するフィーチャーと使用する操作によって異なる場合があります。カッターの形状がどうであれ、最小限の労力で材料を水泳で除去するための鋭い刃先で構成されている必要があります。 最先端 基本的に、任意の2つのツールポイントサーフェス（すくい面、主逃げ面、補助逃げ面）の交差によって生成される1つの直線または曲線のエッジです。存在する刃先の数に基づいて、カッターはシングルポイントカッターとマルチポイントカッターに分類できます。

シングルポイントカッター 加工中の材料除去アクションに積極的に参加できる主要な刃先が1つだけ含まれています。したがって、1つの刃先が1回のパスで材料の全量を除去します。これとは逆に、マルチポイントカッター 少なくとも2つの刃先で構成されており、それらすべてが1回のパスで材料除去アクションに等しく参加できます。したがって、刃先あたりの切りくず負荷が大幅に減少します。旋削、成形、計画、ボーリング、フライカットなどの操作は、シングルポイントカッターを使用して実行されます。一方、フライス盤、穴あけ、ローレット加工、リーマ加工などは、マルチポイントカッターを利用します。マルチポイントカッターには、2つ（ドリルまたはエンドミル）から数百の刃先（砥石の研磨剤）を含めることができます。シングルポイントカッターとマルチポイントカッターのさまざまな違いを表形式で以下に示します。

表：シングルポイントカッターとマルチポイントカッターの違い

刃先の数： 名前が示すように、シングルポイント切削工具は1つの主要な刃先のみで構成されています。このエッジは、加工中のパス全体で材料除去アクションに関与します。次のパスでは、同じ刃先を使用するか、新しい鋭利な刃先に交換することができます。このようなカッターには、ツールに一度に複数の刃先が含まれる場合があることに注意してください。ただし、加工中に噛み合うのは1つだけです（たとえば、通常、一度に3つまたは4つの刃先がツール本体に存在するが、1つだけが切削に関与するインサートベースの旋削工具を検討してください）。これとは対照的に、マルチポイントカッターには複数の刃先が含まれており、すべて（またはほとんど）が1回のパスでせん断作用に積極的に関与します。

カッターとワークピースの接触とその結果： シングルポイントカッターを使用して加工を行う場合、1つの刃先のみがワークピースと連続的に接触します。これにより工具温度が急激に上昇し、その結果、摩耗率の向上、塑性変形、工具寿命の低下などのカッターの熱損傷が発生します。したがって、適切な予防措置（速度の低下、送りと切削深さ、冷却剤の塗布、絶縁コーティングなど）そのような損傷を取り除くために、カッターなどで）取らなければなりません。一方、マルチポイントカッターでは、すべて（例：穴あけ、リーマなど）、またはごく一部のみがワークピースと噛み合います（例：ホブ切り、ブローチ加工など）。通常、エッジの数が多いカッターは、刃先を同時に噛み合わせたり外したりして材料を取り除きます。これは、解放期間中に熱を放散するのに十分な時間を与えることにより、カッターを過熱から保護します。ただし、断続的な切断は振動と不均衡な力を増加させる可能性があります。

チップロード： 機械加工中にカッターが被削材の薄層を圧縮し、外れると徐々にせん断することは自明のことです。そのため、カッターの動きは常に、除去されると予想される被削材の領域によって制限されます。特定の瞬間のカッターの直前のワークピース材料のこの領域は、切りくず負荷と呼ばれます。数学的には、送りと切込みの深さ（s×t）の乗算で表すことができ、単位時間あたりまたは1回転あたりのいずれかで表すことができます。シングルポイントカッターの場合、チップ全体の負荷は1つの刃先のみで負担されます。一方、マルチポイントカッターでは、切りくず荷重全体がすべての刃先に分散されるため、各刃先にかかる切りくず荷重は大幅に小さくなります。

より高速、送り、切り込みの深さのプロビジョニング： シングルポイントカッターでは、より高速、送り、および切込みの深さを使用すると、刃先に高い切りくず負荷がかかるため、壊滅的な破損によって工具が早期に故障する可能性があります。マルチポイントカッターを使用すると、明白な問題なしに、より高速、送り、および切込みの深さを使用できます。材料除去率（MRR）は、切削速度、送り速度、および切削深さ（MRR =1000V.s.t）に比例するため、このようなカッターはより高いMRRを提供でき、その結果、生産性の向上に役立ちます。

最先端の破損： シングルポイントカッターでの加工中に、特定の容赦のない理由（被削材の不均一性、振動、切りくずの目詰まり、機械の誤動作など）により片方の刃先が計画外に破損した場合、交換を停止する必要があります。新しいものでカッター。ただし、マルチポイントカッターの場合と同様の場合（つまり、1つのエッジが破損している場合）、他の無傷の刃先を使用して、問題なく操作を実行できます。ただし、すべてのシナリオで、特に工具の刃先が少ない場合は、それが不可能な場合があります。

設計と製造： 形状が単純なため、シングルポイントカッターは設計が簡単で、マルチポイントカッターと比較して簡単に製造することもできます。

この記事では、シングルポイントカッターとマルチポイントカッターの科学的な比較について説明します。著者はまた、トピックをよりよく理解するために、以下の参考資料を読むことをお勧めします。

• A。B.Chattopadhyayによる機械加工および機械工具（1 ^st エディション、Wiley）。
• Manufacturing Engineering and Technology：SI Edition by S. Kalpakjian and S. R. Schmid（7 ^th エディション、ピアソンエドアジア）。