金属の切断では、切りくずがらせん状に巻かれ、一定の長さに達すると自然に破断します。 一部のチップは C 字型または 6- 字型に分割されます。 時計仕掛けのように巻き上げられたものもあります。 中には針状になったり小さな破片になったりするものもあります。 、どこにでも飛び散り、安全に影響を与えます。 帯状の切粉が工具やワークに巻き付き、事故の原因となりやすいです。 切りくず除去状態が悪いと、生産の正常な進行に影響を及ぼします。
本物のマスタは切りくずの形状から加工状況を判断できます。 今日はいくつかの理論的な情報を共有します。
チップからわかること:
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チップに影響を与える要因
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1. ワーク材質
切りくず厚さや切りくずカールは、被削材の合金成分、硬度、熱処理状態などに影響されます。 軟鋼は硬鋼よりも大きな切りくずを形成します。 硬鋼は軟鋼よりもカールしにくいです。 カールしにくいチップの厚みが薄い。 ただし、軟鋼チップの厚さが厚すぎるとカールしにくくなります。 同時に、ワークの形状も重要な影響因子です。
2. 工具切削領域の幾何学的パラメータ
工具切削領域の合理的な幾何学的パラメータは、切りくず形成の制御性と切りくず分断の信頼性を向上させるために最も一般的に使用される方法です。
すくい角はチップの厚さに反比例し、加工されるさまざまな材料に最適な値があります。 主偏角はチップの厚さと幅に直接影響し、主偏角が大きいとチップが破損しやすくなります。 工具先端の円弧半径は、切りくずの厚さと幅、および切りくずの流れに関係します。 方向、円弧半径が小さいと仕上げ加工に適し、半径が大きいと荒加工に適します。
チップブレーカの幅は送り量に比例して選定してください。 給餌量が少ない場合は細めのものを選んでください。 給餌量が多い場合は幅広のものをお選びください。 チップブレーカの深さは送り量に反比例する必要があります。 給餌量が少ない場合は深いものを選んでください。 浅い送りを選択してください。
3. カット量
切りくず分断範囲は、切削量の 3 つの要素によって制限されます。 切りくず分断に大きな影響を与えるのは送り速度と背面切削量であり、従来の切削速度の範囲内で最も影響が少ないのは切削速度です。 送り量は切りくず厚さに比例します。 バックカット量はチップ幅に比例します。 チップ速度はチップの厚さに反比例します。 切削速度が高くなると有効切りくず分断範囲は狭くなります。
4. 工作機械
最新の CNC 工作機械は、NC 編集機能を使用して送り量を定期的に変更し、「プログラムされた切りくず破壊」と呼ばれる強制的な切りくず破壊の目的を達成します。 この方法は切りくず破壊の信頼性は高いですが、切削経済性は低くなります。 旋盤端面の深い溝など、他の方法では切りくずが分断しにくい加工によく使用されます。
5. 冷却および潤滑の状態
切削液の添加により有効切りくず分断範囲が広くなり、特に微小送りでの切りくず分断はカールが発生しやすくなります。 一部の加工方法では、高圧の切削液を使用して切りくずを破壊して除去するのが効果的な方法です。 たとえば、深穴加工では、高圧の切削液によって切削領域から切りくずが排出されることがあります。
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チップ形状の形成工程
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リボンチップの形成プロセスは 3 つの段階に分けることができます。
1. 基本変形段階: 切りくずの変形は、切削層の金属と工具の刃先が接触し始めて切りくずに変化し、被削材材料から分離するときに発生します。
2.カール変形段階：上向きカール、横向きカール、A方向とB方向の両方向のテーパーカール。
3. 追加の変形および破壊段階。
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チップの分類
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被削材の違いにより切削条件は異なります。 切削加工時に発生する切りくずの形状は多岐にわたります。 切りくずの形状は、図に示すように主にリボン状、団粒状、粒状、破砕状の4種類に分けられます。
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1. 切りくずを取り除く
これは最も一般的なタイプのチップです。 内面は滑らかで、外面は毛深いです。 プラスチック金属を加工する場合、このような切りくずは、切削厚さが薄く、切削速度が高く、すくい角が大きいという作業条件下で発生することがよくあります。 切削加工のバランスが良く、切削抵抗の変動が少なく、加工面粗さが小さくなります。
2. 結節状の切りくず
スクイーズチップスとも呼ばれます。 外面はギザギザで、内面には亀裂が入ることもあります。 このような切りくずは、切削速度が遅い場合、切削厚さが厚い場合、工具すくい角が小さい場合に多く発生します。
3. 粒状チップ
ユニットチップとも呼ばれます。 切りくず形成過程において、せん断面にかかるせん断応力が材料の破壊強度を超えると、亀裂が全面に広がり、切りくず単位が被削材から脱落して粒状の切りくずとなります。 図cに示すように。
上記 3 種類の切りくずは、プラスチック材料を加工する場合にのみ発生します。 このうち、帯状切りくずの切断加工は最もスムーズであり、単位切りくずは切削抵抗の変動が最も大きくなります。 生産中に最も一般的なものはストリップチップであり、時にはひび割れたチップが得られることもありますが、ユニットチップはまれです。 さらに工具すくい角を小さくする、切削速度を下げる、切削厚さを厚くするなど、切りくずの押し出し条件を変えると、単位切りくずが得られます。 逆に、帯状のチップを得ることができる。 これは、切削条件に応じて切りくずの形状が変化することを示しています。 変化するルールをマスターすることで、切りくずの変形、形状、サイズを制御し、切りくずのカールと切りくず分断の目的を達成することができます。
4. チップの粉砕
脆性材料からの切りくずです。 この切りくずの形状は不規則であり、加工面は不均一です。 切削加工の観点から見ると、切りくずは破断するまでの変形が非常に少なく、切りくずの発生メカニズムがプラスチック材料とは異なります。 脆性破壊は主に、引張限界を超える材料にかかる応力が原因です。 このような切りくずは、高シリコン鋳鉄、白鉄などの脆くて硬い材料を加工する場合、特に切断厚さが厚い場合によく発生します。 切削加工が非常に不安定なため、工具が傷つきやすく、工作機械が損傷しやすく、加工面が粗いため、生産では避けるべきです。 切りくずの厚みを薄くして針状やフレーク状にする方法です。 同時に、切削速度を適切に上げて被削材の塑性を高めます。
上記は代表的なチップの4種類ですが、加工現場で得られるチップの形状は多岐にわたります。 現代の切削加工では、切削速度と切りくず除去率が非常に高いレベルに達しており、切削条件は非常に過酷であり、多くの場合、大量の「許容できない」切りくずが発生します。
「許容可能な」良好な切りくず形状を形成するには、切りくずのカール、流れ、および破損を制御するために、切削中に適切な措置を講じる必要があります。 実際の加工において最も広く使われている切りくず処理方法は、すくい面にブレーカを研削するか、加圧ブロックブレーカを使用する方法です。
加工中に切りくずが破損する状況がよく発生します。 切りくず絡みは加工に影響を与えるだけでなく、場合によっては加工のために特別な停止が必要となり、効率が低下します。 その切りくず破壊スキルについて学びましょう。
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切りくず処理の原則と方法
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1. 送りを上げると切りくずが厚くなり、切りくず分断に有利になります。
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2. 工具先端フィレットの半径が小さくなり、切りくず厚さが増加するため、切りくず分断に有利になります。
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3. すくい角を小さくする
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切りくず圧縮率=hc /h。 圧縮率が大きいほど切りくずは分断しやすくなりますが、同時に切削抵抗も増加します。 圧縮率は線速度 Vc に関係します。 Vcが低下すると圧縮比が上昇するため、線速度を下げることも切りくず分断に有利になります。 すくい角が小さくなり、切りくず変形が大きく、圧縮比が高くなり、切りくず分断に有利になります。
4.シャープなエッジ処理フォームを採用
下図からわかるように、同じ送り条件では刃先が鈍く鋭利であり、切りくず分断に有利です。
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主偏向角を大きくすると、切りくずが厚くなり、切りくずの分断が容易になります。
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5. 突出しブレーカ
切りくず分断促進：チップブレーカーの突起にこすれることでチップ表面に凹みが生じ、切りくず厚みが大幅に増加→切りくず分断が促進されダメージが大きくなります。
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耐傷性に強い：切りくずとの接触面積が小さくなり、突起との接触がスムーズなので切りくずの排出がスムーズ→工具へのダメージが少ない。
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6. 切りくずのカール半径が小さくなる
