順送り(クライミング)と逆送り(アップ)フライス加工の違いを完全理解
クライミングミリング(順送り)とアップミリング(逆送り)の違いがわからない? この記事を読めば明確になります。順送りと逆送りについて多くの混同がありますが、実際にはCNCフライス加工を曖昧に理解しているに過ぎません。目的の部品を加工する前にこれを正しく理解していないと、致命的な結果を招きます。
順送りと逆送りのシンプルな定義
まず知るべきは、順送りと逆送りは「フライスカッタの回転方向」と「送り方向」の関係に基づいて定義されることです。カッタの回転方向とワーク送り方向が同じ場合を「順送り(クライミングミリング)」、逆の場合を「逆送り(アップミリング)」と呼びます。これが定義ですが、両者にどのような違いがあるのか、読み進めてください。
2つの方向で区別する
多くの人が誤解しているのが、CNCフライス盤パネルの「主軸正転・逆転」を順送り・逆送りと混同することです。主軸正転=順送り、逆転=逆送りではありません。実際、主軸の正逆転は工具の回転方向によるもので(順送り・逆送りとは直接関係ない)、順送りと逆送りを完全に理解するには、「工具回転方向」と「送り方向」の両方を理解する必要があります。
① フライスカッタの回転方向。 CNCフライス盤では、主軸の正逆転をコマンドやボタンで切り替えられます。主軸の正逆転はカッタの回転方向によって決まります。「主軸正転=順送り、逆転=逆送り」ではありません。例えば一般的なエンドミルはほとんどが右ねじれ(右勝手)なので、主軸は正転のみ可能。左ねじれのねじ切りカッタや右ねじれのねじ切りカッタでは、主軸はそれぞれ逆転・正転します。
② 送り方向。 フライスカッタが回転しているため、送り方向を時計回り・反時計回りで定義する必要があります。工具の送り方向に沿って見て、工具がワークの左側にある場合、送り方向を「時計回り」と呼びます。逆に、工具がワークの右側にある場合は「反時計回り」と定義します。
具体例
形状加工時、工具送り方向に沿って見て、工具がワークの左側にあれば送りは時計回り、右勝手エンドミルの主軸は正転のみなので「順送り」になります。一方、工具がワークの右側にあれば送りは反時計回り、カッタ回転と送り方向が逆になるため「逆送り」です。
順送りと逆送りの適用場面
女性の気まぐれのように、CNCフライス加工はあらゆる部品に滑らかな表面をもたらします(※原文の比喩を意訳)。
- 順送りではワークは圧縮応力を受け、逆送りでは引張応力を受ける。
- 順送りには「食い込み(逃げ)」傾向があり、逆送りには「深く食い込む」傾向がある。内部コーナーがある場合は順送りが最適。
- 銅など軟らかい材料加工時は逆送りが最適で、仕上げ面粗さが順送りより大幅に良好になる。
- 工作機械の送りねじにバックラッシュ(ガタ)があると、順送り時の切削力でワークが前進してしまう。しかし、逆送りと比較すると順送りは工具摩耗を減らし、表面仕上げを改善し、寸法精度を確保できる。
- 工作机テーブルが油圧駆動で、ワーク素材表面にスケール(酸化皮膜等の硬い層)がなく、加工システムに十分な剛性がある場合、順送りをできるだけ使用すべき。特に難削材加工では順送りが切削変形を減らすだけでなく、切削力と消費電力も低減できる。
同一切削条件下では、順送りの消費電力は逆送りより5〜15%低く、切りくず排出性も順送りに軍配が上がります。一般に、表面仕上げ向上(粗さ低減)と寸法精度確保のため、順送りを可能な限り採用すべきです。
逆に、切削面に硬い層やスラグ堆積があり、ワーク素材表面が不均一な場合(鍛造素材加工など)は、逆送りを用いるべきです。
どちらが良いか? 順送りか逆送りか
厚く硬い金属にもフレンドリー。切削厚が厚→薄へ変化し、刃先が未加工面に食い込みます。
逆送りでは、カッタ刃がワークに接触しても即座に金属層へ食い込めず、ワーク表面を短距離滑ることになります。これにより加工硬化層が形成されやすく、工具寿命を縮め、ワーク表面仕上げを悪化させ、切削に不利です。また、逆送りでは刃先が下から上へ(または内から外へ)切り込み、表面硬化層から切削が始まるため、刃先に大きな衝撃荷重がかかり、カッタが早く摩耗します。ただし、切り込み中の滑りはありません。
切り込み時の切削厚と、刃先とワークの接触長さが異なるため、カッタの摩耗度合いも異なります。実験によれば、順送りカッタの耐久性は逆送りの2〜3倍で、表面粗さも順送りで低減できます。
逆送りを選ぶべきタイミング
汎用フライス盤では、リードスクリューのセルフロック性が悪く、リードスクリューとナットのバックラッシュを完全に消せません。順送りでは「食い込み」や「刃物飛び」を引き起こします。したがって、汎用機では逆送り一択となります。
しかし、CNCフライス盤は優れたセルフロック性を持つため、順送りが選択可能で、仕上げ面も良好です。CNCフライス盤での加工は一般的に汎用フライス盤加工をベースに行うため、加工面に硬い層(スケール)が存在することは稀です。したがって、CNCフライス盤での加工は一般的に順送りを採用します。
結論
この記事で、フライス加工について明確な理解が得られたはずです。まだ疑問があれば、どうぞご相談ください。専門チームが対応いたします。また、信頼できるCNC加工サプライヤーをお探しなら、JTRが最適な選択肢です。今すぐお問い合わせください。
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