ワークショップの生産効率の向上に関しては、実際には次の 2 つの部分で構成されます。
生産準備
制作時間
生産準備は生産時間のほとんどを占め、特に少量バッチおよび複数品種の処理と生産 (材料、工具、備品などの準備と回転など) に時間がかかります。これは主に管理レベルの問題であり、工場の管理能力が試されます！
生産時間は 2 つの状況に分けられます。
ダウンタイムの待ち時間
カット時間
ワークの搬入出やクランプツールの交換など、ダウンタイムの待ち時間にも時間がかかります。次の図に示すように、カット時間、つまりプログラムの実行時間は、制作時間のほんの一部しか占めません。
画像をダブルクリックすると拡大します
生産管理は効率化の根幹です。これは管理レベルの問題です。私たち一般従業員は、切削工具を上手に使いこなし、切削パラメータをいかに合理的に設定するかに関心を持っています。
今日の記事では、切削パラメータの観点から、フライス加工におけるいくつかの重要な加工パラメータを紹介します。
写真
最初の式は次のとおりです: 金属除去率の式 (Q=F x ap x ae)
金属除去速度は F、ap、ae に比例します。つまり、これら 3 つのパラメータの 1 つを増加すると、金属除去速度が向上します。
このため、プログラムを高速化しても処理効率が直接向上するわけではありません。
（処理効率を直接的に向上させることはできないことを指します）
切削パラメータを増やすことで加工効率を向上させます。前述したように、切断時間は生産効率全体のほんの一部にすぎません。したがって、これに焦点を当てて説明します。単純かつ粗雑に切削パラメータを増加させると、作業場での工具のコストが増加し、部品の品質に影響を与える可能性があります。待って。
たとえば、プログラム内の送り F は非常に簡単に調整できます。送り F を増やすと除去率が向上します。このような小さな変更は工具や部品にどのような影響を与えるのでしょうか?
具体的には、2 番目の式を見てください: feed Formula (F= n xZn x fz)
他の 2 つのパラメーターが変更されていないと仮定します。
1. n が大きくなるにつれて、つまりプログラム内の速度 S が増加します。この効果は明らかです。 n が大きくなると、線速度 Vc も大きくする必要があります (Vc と n の関係については、第 3 式: n=Vc / 3.14*Dc を参照)。
ライン速度は向上しますが、ライン速度は工具寿命と最も直接的な関係があります。
工具コミュニティ: 切込み ap、送り F、線速度 Vc が工具寿命に及ぼす影響については、多くの研究が行われています。
上図に示すように、横軸は工具の摩耗量、縦軸Tは工具寿命を表しています。
で：
1. 切込み深さ Ap が 50% 増加し、ブレードの摩耗が 20% 増加します。
2. 工具送り F が 20% 増加し、ブレードの摩耗が 20% 増加します。
3. 切断速度が 20% 増加すると、刃の摩耗は 50% 増加します。
つまり、切削速度が高くなると工具寿命は急激に短くなります。したがって、工具寿命が短すぎる場合、または切削加工中の工具の摩耗が非常に速い場合には、切削速度が低下する可能性があります。これはプログラムに反映され、プログラム内の回転速度 S を下げることができます。
2. zが大きくなるほど、つまり歯数が多くなります。このように、狭いスペースの部品をフライス加工すると、切りくず除去の問題が発生する可能性があります。同時に、多くの刃が同時にワークに噛み合うため、切削抵抗が大きくなり、切削加工中の振動が大きくなる傾向があります。
写真
加工中に振動が発生する場合は、工具の歯数を減らすことで解決できます。もちろん、振動は、工具の歯数、工具の進み角、工具の突き出し深さ、部品のクランプ、プログラミング、工作機械などの多くの要因に関係します。スペース上の理由により、因果関係とそれに対応する解決策については、後でサイクル図を使用して説明します。
3. fzが大きいほど、つまり1刃当たりの送り量が多くなります。 1刃当たりの送り量が大きくなると、最も直接的な影響は切削抵抗が大きくなります。
切削抵抗が増加するにつれて、工具の刃先に要求される強度も高くなります。たとえば、刃先は次の図に示されています。
写真
次に、切断プロセス中に刃が飛びやすい場合は、
写真
ブレードの摩耗にはさまざまな形態があり、ジャンピングブレードはそのうちの 1 つにすぎません。 (摩耗の 8 つの一般的な形式、原理が分析され、対応する解決策が示されます。これについては後で共有します)
刃が飛びやすい場合は、柔らかい刃を選択してください (グレードの高いもの。詳細については、工具材料の分類に関する以前の記事を参照してください)。柔らかい刃は衝撃に強く、当然折れにくくなります。
これまでプログラミングのヒントを共有してきましたが、ここではプログラミングの観点から解決策を紹介します。
強調：
フライス加工は、工具の刃先がワークピースに入る - 切削する - ワークピースから出るというサイクルプロセスです (ドリリングやプランジミーリングなどの軸方向送りを除く)。
このサイクル プロセス ツール パスには、多くの場合、次の 2 つの形式があります。
ダウンミリング
アップミリング
マシニング センターを使用したことのある多くのマスターは次のことを知っているかもしれません。 クライム ミーリング、アップ ミーリング。
しかし、これら 2 つのツール パスとツールの刃先との間にはどのような関係があるのでしょうか?
実際、ダウンミリングとアップミリングは表面的な現象にすぎません。この背後にあるのは、工具が耐えられる圧縮応力と引張応力の量です。
工具の刃先の力の原理を説明するために、次の 2 つの写真を見てください。
この写真はダウンミーリングです。工具がワークピースに切り込むときの切削厚さは最大になり、工具がワークピースから出るときの切削厚さは最小になります。
写真
そして、登りフライスでは、工具がワークに食い込む瞬間の鉄片の厚みが最も大きくなり、工具の刃先にかかる衝撃力が大きくなります（つまり、切削に大きな圧力がかかります）。角）;工具がワークピースから出るとき、切りくずの厚さは最も小さくなります。力に応じて工具刃先の作用力、反力が小さくなります。
写真
下の図はリバースミーリングを示しています。工具がワークピースに切り込むときの切削厚さは最も小さくなり、工具がワークピースから出るときの切削厚さは最大になります。
写真
そして、ミーリングを使い切ると、工具がワークに切り込む瞬間の切込み厚さが最も小さくなり、工具への衝撃が小さくなります。 （つまり、工具の刃先に小さな圧力がかかります）。ワークから抜け出す瞬間、鉄片の厚みが最も大きくなり、工具が耐えられる最大の圧力が一気に解放されます。力の作用反力により、工具の刃先には最大の引張応力がかかります。
以下に示すように:
写真
フライス加工中に工具の刃先にかかる力の原理は理解できました。追加説明をお願いします。プログラミング時にダウンミーリングとアップミーリングを判断するにはどうすればよいですか?
写真
かつて私は、あらゆるものは上下、左右、東と西、男性と女性のように二つの状態に分かれていると言いました。この二つの状態が豊かで色彩豊かな世界を生み出しています。どんなに複雑な部品であっても、ワークの特性に応じて外側（形状）と内側（形状）の2つの形状があり、さまざまな形状の部品が形成されます。
したがって、「形状」のフライス加工については、
時計回りの切削をダウンミーリング、反時計回りの切削をリバースミーリングと呼びます。 (以下に示すように:)
写真
そこで「内面形状」のフライス加工について
時計回りの工具移動はリバースミーリング、反時計回りの工具移動はダウンミーリングです。
以下に示すように:
写真
上の写真をよく見てください。とても便利です。あなたが判断することになることを覚えておいてください。
さて、まずダウンミリングとアップカットミリングに関連する理論を分析しましょう。これらの理論は実際のプログラミングにどのような用途があるのでしょうか?
例: (以下に示すように)、平面をフライス加工する必要があります。
写真
このプログラムを作成する前に、まずツールを選択します。通常、次の 2 つのオプションがあります。
1. 工具の直径が部品の平面サイズより小さい
2. 工具の直径が部品の平面サイズより大きい
上記の 2 つのケースでは、加工効率が高くなるように、部品の平面サイズよりも少し大きい工具径を選択することが誰でもあると思います。
この場合、ツールの直径は部品の平面サイズよりも大きくなり、ツールを移動するには 3 つの方法があります。ゾウ ジュンさん、ツール パス図を 3 つ描きます。
写真
1. （左図のように）工具中心と部品中心が一致している場合、ワークへの切り込み時とワークからの切り出し時の切り込み厚さは常に同じになります。
2. (中央の図に示すように) ツールの中心はパーツの中心の左側にあります。ワークに切り込むときの切込み厚さは最も厚く、ワークを切り出すときの切込み厚さは最も薄くなります。
3. (中央の図に示すように) ツールの中心はパーツの中心の右側にあります。ワークに切り込むときの切断厚さが最も薄く、ワークを切り出すときの切断厚さが最も厚くなります。
さて、上記の 3 つのナイフ パスを通して、重要なことをもう一度繰り返しましょう (同時に 3 回読むことをお勧めします)。
1つ目の状況：工具中心と部品中心が一致している、つまりワークのフライス加工ではフルカットが使用されており、ワークに切り込むときと切り出すときの工具の切り込み厚さが同じであることがわかります。
写真
2 番目の状況: 工具の中心が部品の中心の左側にある、または図に示すように、ワークピースの外側輪郭のフライス加工 (時計回りの動き) として理解できます。つまり、上昇フライス加工を使用します。 、工具がワークに切り込むときの切削厚さは最も厚く、切削厚さは最も厚くなります。ワークの切断厚さは最も薄いです。
写真
3 番目の状況: 工具の中心が部品の中心の右側にある、または、下の図に示すように、ワークピースの外側の輪郭をフライス加工する (反時計回りの工具の動き)、つまり逆方向にフライス加工するものとして理解できます。フライス加工が使用されます。ワークに切り込む場合、切り込み厚さは最も薄く、切り込み厚さは最も薄くなります。ワークの切断厚さは最も厚いです。
写真
この例を分析したところ、（アキシャル送りとプランジ加工を除く）平面加工、輪郭加工、またはキャビティ加工のいずれであっても、プログラミング中の部品に対する工具の位置は上記の 3 つに他なりません。 (ここでも平面フライス加工が例として使用されていますが、輪郭やポケットなどのフライス加工も考えることができます。)
したがって、最初の状況はフルカット切断に相当します。たとえば、プレートの中央に溝がフライス加工されます。たとえば、固体のワークピースをキャビティにフライス加工する場合、最初のカットはフルカット切削になります。この状況では、ダウンミリングとミリングの区別がつきません。 。 (もちろん、一部の高速ミーリング用のプログラミング戦略を除き、高速ミーリング用のプログラミング戦略については後ほど説明します)。
他の 2 つのケースでは、工具の位置と送り方向によってダウン ミーリングとアップ ミーリングが決まります。
では、上記の説明に基づいて、プログラミング中に右回りと逆のフライス加工を適用するにはどうすればよいでしょうか?ツールの観点から簡単な分析を行うことに重点を置きます。
切削工具には多くの種類があり、その材質もハイス、超硬、セラミックス、CBN、ダイヤモンドなどがあります。一般的に切削工具の材質という観点から言えば、少なくとも次のようなものがあります。 2 つの重要な指標、硬度と靭性。
写真
横軸は靭性を表します (上の図に示すように)。右側に相当する工具材質は靱性が良く、ハイスで作られた工具は靱性が良く、ダイヤモンドで作られた工具は靱性が劣ります。
縦軸は硬度を表します（上の図を参照）。工具の材質が上がるほど硬度は高くなります。すなわち、ダイヤモンドからなる工具素材は硬度が高く、高速度鋼からなる工具素材は硬度が低い。
靭性の高い工具は衝撃には強いですが、耐摩耗性はありません。硬度の高い工具は耐摩耗性がありますが、衝撃には耐えられません。
ダウンおよびアップミリングのプログラミング戦略と工具の靭性および硬度の 2 つの特性を組み合わせると、次の 4 つのタイプに分類されます。
写真
1. 高硬度の工具は登りフライス加工を使用してプログラムされています。
2. 高硬度の工具はリバースミーリングを使用してプログラムされています。
3. 良好な靭性を備えた工具は、登りフライス加工を使用してプログラムされています。
4. 良好な靭性を備えた工具は、リバースフライス加工を使用してプログラムされています。
プログラミングするときにどれを選びますか?
たとえば、現在、比較的硬度の高い工具（立方晶窒化ホウ素CBN工具など）を使用しているとします。
推奨される方法は、最初の方法を使用することです。高硬度の工具を使用してプログラムし、クライム ミーリングを使用します。
写真
クライムミーリングでは、ワークに切り込みますが、切りくずは最も厚く、工具には最大の圧縮応力がかかりますが、カッタ本体 (位置決め面) のサポートにより、ワークを切り出すときの切りくずは最も薄くなります。工具にかかる引張応力が最も小さいため、刃飛びが起こりにくくなり、工具寿命が大幅に向上します。
逆に、アップミーリングを使用して高硬度の工具をプログラムすると、ワークを切り出すときに切りくずが最も厚くなり、工具が受ける最大圧縮応力が突然解放されます（工具の作用反力に応じて）。力)、工具の刃先に最大の引張応力がかかります。刃先は鉄片によって持ち去られやすく、工具の刃先が大きく脱落することがあります。
さて、工具素材の観点から簡単に分析してみましょう。もちろん、右回りと逆のフライス加工戦略は、加工条件、荒加工と仕上げ加工など、プログラミング中に他の観点から検討することもできます。
たとえば、荒加工と仕上げ加工を例として、Zou Jun を簡単に分析してみましょう。
記事の冒頭に戻ると、最初に言及した式: 金属除去率 (Q=F x ap x ae)
はい、荒加工は切り屑除去率を高めるためのものですので、できるだけ大きな切り込み深さと切り込み幅を確保してください。
写真
フライス加工中の切込み深さと切込み幅が大きいため、工具の刃先がワークピースとより多く接触することになります。ダウンミーリングを使用すると、工具がワークに食い込んで厚く切削するため、影響が大きくなります（工作機械のパワーや部品のクランプ剛性などの要求もあります）。切削プロセス中の振動、さらには工具のジャンプ刃の振動。これに対し、アップミーリングは薄く、厚く切削するため、荒加工での切込み量が大きくなり振動が発生しやすいという問題を効果的に解決できます。
CNC プログラミングにおけるダウンおよびアップ ミーリング戦略は、後で説明するように、工作機械、治具、ワーク材料などの多次元から分析することもできます。
つまり、【CNCプログラミング】図面解析→加工ルート決定→製品クランプ→工具選定→プログラミング→CNC加工までの最終的なつながりをCNCプログラムに反映させる必要があります！サービス。
