CNC加工で使用される加工ツール

コンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工は、必要な幾何学的仕様を実現するために元のブロックから材料を除去する減法製造プロセスです。工作機械は、切削、研削、または穴あけ技術によって材料を除去する切削加工プロセスの不可欠な部分です。機械加工工場では、指定された精度、公差、および仕上げを実現するために、精密 CNC 機械加工アプリケーション用のフライス工具と旋盤工具を使用します。

CNC マシンの利点は、さまざまな形状やサイズの材料を製造するためのさまざまな切削工具に対応できることです。切削工具は、せん断変形を使用して、工作物の材料を回転、切断、および除去できます。各ツールには、独自の属性と利点があります。ほとんどの切削工具には、工具の刃先を指す溝があります。刃先には、工具の外側の長さに沿ってらせん状の溝があります。加工時に切り落とされた小さな金属片は、排出される際に溝と一緒に移動します。カッターが異なれば、溝の数も異なります。機械工は、ワークの材質と必要な表面仕上げに応じて、必要な数のブレードを備えたツールを選択します。

ドリルやエンドミルからリーマーまで、CNC 加工ツールの選択は、必要な製造と仕上げを実現するために重要です。

エンド ミル

業界では、垂直 CNC 機械加工アプリケーションにエンド ミルが広く使用されています。垂直加工アプリケーションは、エッジ周辺の円形輪郭やシャフトのキー溝の切断など、ワークピースの表面に沿って詳細を作成します。

エンドミルには、さまざまな切削と大量の材料の迅速な除去のために、1 つまたは複数の鋭い刃があります。エンドミルには、その構造と機能に応じてさまざまな種類があります。これらには以下が含まれます:

平面エンド ミルは、ワークピースの 2 次元形状を切削するために使用される平面工具です。

ボール エンド ミルは、3D 等高線面のフライス加工に適した丸い刃先を持つ工具です。

エンドミルは底が平らで角が丸くなっており、丸刃の切削に適しています。

荒加工用エンドミルは鋸歯状のデザインを採用しており、粗加工を残しながら大量の材料を素早く除去するのに適しています。

D リル

ドリル ビットは、最も一般的な CNC 加工ツールであり、地元の金物店で見られるものと何ら変わりはありません。それらは、1 つまたは複数の切りくずフルートを備えたシャフトと、ワークピースに迅速に穴を開けるためのテーパー付き刃先で構成されています。オペレーターは、さまざまな種類のドリル ビットを CNC マシンと組み合わせて、さまざまな切削操作を実行します。

ツイスト ドリル ビット:材料の穴あけに使用され、金属、木材、プラスチックの穴あけに最適です。

センタービット:正確な芯出しと穴あけに適しています

エジェクタ ビット:深い穴をあけるのに使用されるツールで、推奨直径範囲は 3/4 インチから 4 インチです。

スレッド フライス カッター

名前が示すように、スレッド フライス カッターは、材料のめねじまたはおねじを切削するために使用される工具です。タップにも同様の目的がありますが、雌ねじのみを切削します。スレッド フライス カッターは、ねじ穴の深さが直径の約 3 倍になるまで、少なくとも 1/8 インチ (3.175 mm) のねじ山を加工できます。あるいは、タップは直径 20 までの深さに達することができます。ねじ切りに大きな直径の工具を使用すると、CNC マシンが ½ インチ (12.7 mm) 以上のタップ径で悪い結果を示す可能性があります。

リーマーは、金属加工用途で小さな穴や深い穴をあける回転切削工具で、斜角プロセスを使用して既存の穴のサイズを広げたり広げたりします。精密リーマは穴を高精度に拡大してエッジを滑らかにし、非精密リーマは基本的な拡大とバリ取りを行います。刃先の配置により、片刃リーマーと多刃リーマーに分けられます。片刃リーマは、精度を確保するために高い精度と寸法の一貫性を提供しますが、高価です。標準のマルチブレード リーマーには、研磨作業用に複数の超硬刃と丸刃があります。機械工は、他の切削工具と比較して、寸法精度と厳しい公差を達成するためにリーマーを好みます。

中空フライスカッターは、内面に 3 つ以上の切れ刃を持つ管状のカッターです。これは倒立フライスに非常に似ており、工作機械の準備やねじ切りなどの用途に機械工が使用します。中空フライスカッターは、面取り、センタリング、面取りなど、1 回のパスで複数の操作を実行できます。 3 ～ 8 枚の切れ刃を持つことができ、比較的速い送り速度を達成するのに役立ちます。この操作では、ワークピースが中空ミルに送られ、円筒形の部品が製造されます。

かさ歯車

かさ歯車は、交点で 2 つのシャフト間の力を伝達します。

ウォームギア

セルフロック機能を備えた硬質金属ワームと軟質金属加工ホイールで構成されています。

減速が必要なアプリケーションで使用されます。

減速率は、ウォーム ギアとウォーム ギアの歯数によって異なります。

スクリューギア

これは、歯角が 45° のはすば歯車に似ています。

積載量が少ないです。

フライング ナイフ

フライングナイフは、主に大きな平らな領域の加工に使用されるシングルポイント切削工具です。フライカッターを使用した切断プロセスは、正面フライスカッターほど高速ではありませんが、均一で滑らかな仕上げを提供できます。標準のフライング ナイフは、直径 2 インチ (51 mm) までのアルミニウムを切断するように調整でき、深さ 0.0010 インチ (0.25 mm) を切断できます。

正面フライス盤

他のフライスカッターを適用する前に、機械は設計仕様を満たすように工作物を水平にする必要があります。正面フライス加工は、さまざまなツールを使用してワークピースの平面を準備するのに役立ちます。正面フライスカッターは、ソリッドボディと複数の交換可能な工具インサートで構成されています。ツールブレードの交換可能性により、ツール全体を交換する必要なく、切削プロファイルを変更できます。ツールの角度が異なれば、出力も異なります:

10° ～ 65° の工具は、典型的な工具の正面フライス加工の適用範囲です。製造業者は、びびりと薄い切りくずを減らすために、主に 45° 工具を使用します。

90° ツールは直角を形成します。このツールは、薄肉で固定が弱い部品に適しています。

大径または丸インサートのフライスカッター、肩削りフライスカッター、側面フライスカッター、および正面フライスカッターは、要求の厳しい正面フライス加工から単純な倣い加工まで、さまざまな加工に適しています。

CNC 加工アプリケーションに必要なツールを決定する

機械加工ワークショップでは、高度なソフトウェアを使用して、CNC マシンで使用する適切なツールを選択し、必要な仕様の最終製品を製造します。典型的な機械加工工場には豊富な工具ライブラリがあり、必要に応じて特別な工具を注文することができます。製造された各部品には独自の幾何学的形状があり、ワークショップは手動で分析するか、独自のソフトウェアを使用して最適なツールを選択できます。