CNC旋盤加工用旋削工具の総合ガイド

旋盤工具キットに一連の旋削工具があれば、旋盤で多くの作業が可能です。機械からより多くのメリットを得るには、さまざまな操作を実行する異なるタイプの旋盤工具を理解する必要があります。

したがって、本記事では加工プロジェクトで使用できるものを紹介します。主に旋盤の工具知識について語り、さまざまなタイプの旋盤工具と、さまざまなCNC旋削工具の使い方を理解できるようにします。

CNC旋削工具とは？

旋削工具はCNC旋削に使用される切削部を持つ工具です。旋削工具はCNCフライス加工で最も広く使用される工具の一つです。旋削工具の作業部はチップを生成・処理する部分で、切れ刃、チップブレーカーやチップ巻き構造、チップ排出・貯蔵スペース、切削液通路で構成されます。

旋盤切削工具の分類

旋盤工具は主に材料、用途、構造、送り方向の4カテゴリーに分類されます。各カテゴリーとそれぞれの旋盤工具を以下に説明します。

材料による分類

旋盤工具に使用される材料による分類です。材料タイプ別の一般的な旋盤工具タイプは以下の通りです。

ハイス工具

切れ刃がハイスでできており、継続的に再研磨可能です。したがって、荒加工と半仕上げ加工に最適です。

超硬工具

ブレードが超硬合金でできており、鋳鉄、非鉄金属、プラスチック、化学繊維、グラファイト、ガラス、石、普通鋼の切削に使用されます。耐熱鋼、ステンレス鋼、ハイス、工具鋼などの難削材切削にも使用可能です。

ダイヤモンドブレード

ダイヤモンドは非常に硬く耐摩耗性に優れた材料です。摩擦係数が低く、弾性率が高く、熱伝導率が高く、熱膨張係数が低いです。したがって、ダイヤモンド切れ刃を持つ旋盤工具は、脆性、耐摩耗性、コンプライアンス、硬質材料（グラファイトなど）の精密加工に最適です。

その他の材料

これらのタイプの旋盤工具の切れ刃は、立方晶窒化ホウ素（CBN）やセラミックスなどの他の材料から来ています。したがって、荒加工と超硬合金切削に最適です。

用途による分類

機能に応じた旋盤工具の分類です。用途別の一般的な旋盤工具タイプは以下の通りです。

旋削工具

ブランクから材料を除去するために使用されます。一般に荒旋削工具と仕上げ旋削工具の2タイプがあります。

荒旋削工具は短時間でワークの大部分を除去するために使用されます。分解可能な研削角度を持ち、最大切削圧力に耐えられます。

仕上げ旋削工具はワークの小さな部分を除去するための旋盤旋削工具です。角度が研がれ、その名の通り最終製品は滑らかで正確な表面を持ちます。

ボーリング工具

穴を拡大するための旋盤工具です。既存の穴を拡大したいときにボーリングバーを使用します。ボーリングバーはすでにドリルされた穴に容易に入り、直径を拡大できます。穴を速やかに拡大し、他のコンポーネントを正しく取り付けられる適切なサイズに加工できます。

面取り工具

部品に溝を形成するための旋盤旋削工具です。ワークの滑らかなエッジや危険なエッジの作成にも使用できます。

ノーリング工具

ノーリング加工部品を製造するために使用されます。円形断面にパターンを作成または押し付けてハンドルのグリップとして使用され、ナットなどのファスナーにも通常作成されます。ノーリング工具は特定のパターンで設計されています。

パーティング工具

旋削または平削り用の狭い刃を持つ工具、または加工ブランクの主体からワークを切り離す工具と定義されます。多様な製造形態があります。

ねじ切り工具

旋盤部品にねじを切るのに適しています。一般に内径ねじ切りと外径ねじ切りの2形式があります。外径ねじ切りはワークをチャックまたは両センター間に固定します。一方、内径ねじ切りでは部品をチャックにクランプし、工具がチャック上を直線的に移動し、ワークが通過する際にチップを除去します。

端面加工工具

旋盤で端面加工を行い、ワーク回転軸に垂直な平面を切削するために使用されます。工具は旋盤ブラケットに寄りかかる工具ホルダに取り付けられます。このプロセスでは、端面加工工具が部品の回転軸に垂直に送り込まれます。

溝入れ工具

溝入れ工具は通常、特殊工具ホルダに取り付けられた超硬ブレードです。複数のチップを持つブレードとして設計されています。通常、特定の仕事に必要なサイズと形状に合わせて研磨され、溝入れやその他の作業を含みます。

成形工具

旋盤で使用する場合、成形工具は平らまたは円形に作られます。単純な成形工具の切れ刃は、切削する溝、アンダーカット、ねじの形状に研がれます。

構造による分類

一体型

工具ヘッドと工具シャンクが同一材料で、一般にハイスです。工具剛性が良く、小型旋削工具と非鉄金属旋削工具に適しています。

溶接型

溶接プロセスで接続され、工具ヘッドとシャンクが異なる材料で、超硬ブレードがシャンクに嵌め込まれています。構造がコンパクトで製造が容易。あらゆる旋削工具、特に小型工具に適しています。

クランプオン型

工具ヘッド材料と工具バー材料が異なります。ブレードは機械的クランプで工具バーに固定され、ブレードが鈍ったら交換可能です。CNC旋盤で一般的に使用される工具で、工具ホルダを再利用できます。

送り方向による分類

切削工具がワークにどう向き合い、旋盤がワークをどの方向に回転させるかを説明します。したがって、この分類法では旋盤工具は右勝手工具、左勝手工具、丸ノーズ工具の3タイプに分けられます。

右勝手工具

右勝手旋盤工具は右から左へ移動する際に材料を除去します（上面図のみで、すくい面を上に保持）。右勝手工具の名は人間の手のアナロジーに基づきます。右手で親指が工具送り方向を表します。したがって、工具の主切れ刃は工具の左側に位置します。

左勝手工具

右勝手旋盤工具とは異なり、左勝手工具は左から右へ移動する際に材料を除去します（上面図で前面が見える状態を保持）。左手で親指が工具送り方向を表します。したがって、工具の主切れ刃は工具の右側に位置します。

丸ノーズ工具

丸ノーズ旋削工具には後退すくい角や巻き角がありません。したがって、工具は左から右、または右から左のベッド端へ送られます。ただし、一部のケースでは丸先工具に小さなキャスタ角を持たせることがあります。丸みを帯びたエッジにより、丸ノーズ旋削工具は仕上げ旋削で一般的に使用される工具です。

旋盤工具の選び方

旋盤工具選定には、装置に関連する特定要因の理解が必要です。旋盤工具選定時に考慮すべき非常に重要な要因は以下の通りです。

材料タイプ

切削する材料タイプは、使用できる旋盤工具タイプを決定する基本要因です。旋盤工具選定前に注目すべき重要属性には、硬度、耐摩耗性、靭性、剛性があります。これらの属性は使用できる旋盤工具タイプに重要な役割を果たします。例えば、極めて硬い材料には超硬工具やダイヤモンド工具が必要です。

工具形状

旋盤工具の形状も選定時の考慮要因です。切れ刃の位置も工具の切削方向（右勝手、左勝手、丸ノーズ）を決定します。

希望形状

分類にリストされた各タイプの旋盤工具は特定の形状を生成できます。したがって、必要な形状を必要な旋盤工具に統合する必要があります。ほとんどのCNC加工製品の複雑さにより、複数の旋盤工具を選定する必要がある場合があります。

まとめ

CNC加工とCNC旋削プロセスに不慣れな場合、旋盤工具選定に問題が生じる可能性があります。旋盤関連プロジェクトがあればご連絡ください。CNC加工とCNC旋削で長年の経験を持つエンジニアが在籍し、さまざまなタイプの旋盤工具とその用途を理解しています。当社を選べば、高品質な納品姿勢を得られます。