旋削工具の種類と用途について何を知っていますか? 今日、編集者は、何度も学ぶ価値のある有益なコンテンツを見つけました。
1. 旋削工具の種類と用途
旋削工具は最も広く使用されている片刃工具です。 これは、さまざまな種類の切削工具を学習および分析するための基礎でもあります。 旋削工具は、外周、内穴、端面、ねじ、溝などの加工にさまざまな旋盤で使用されます。旋削工具は構造に応じて、ソリッド旋削工具、溶接旋削工具、マシンクランプ旋削工具、刃先交換式旋削工具に分類できます。工具および成形旋削工具。 中でも刃先交換式旋削工具は普及が進んでおり、旋削工具に占める割合は徐々に増加しています。
1.超硬溶接回転工具
いわゆる溶接旋削工具は、工具の幾何学的角度要件に従って炭素鋼工具ホルダにスロットを切り込み、そのスロットに超硬刃をはんだで溶接し、規定に従って研いで使用する旋削工具です。選択した幾何学的パラメータ。 ナイフ。
2. マシンクランプ回転工具
機械クランプ旋削工具は、通常のブレードを使用し、機械的なクランプを使用してブレードを工具ホルダにクランプする旋削工具です。 このタイプのナイフには次のような特徴があります。
（１）刃部に高温溶接が施されていないため、溶接による刃硬度の低下や割れ等の不具合が発生せず、工具の耐久性が向上する。
（２）工具の耐久性向上により、使用時間が長くなり、工具交換時間が短縮され、生産効率が向上する。
(3) ツールホルダーは再利用可能ですので、鋼材の節約だけでなく刃物の利用率も向上します。 ブレードはメーカーによってリサイクルおよび再製造されるため、経済的メリットが向上し、工具コストが削減されます。
(4) 刃を再研磨すると、徐々にサイズが小さくなります。 ブレードの作業位置を復元するために、多くの場合、ブレード調整機構が回転工具構造に設けられ、ブレードの再研磨回数が増加します。
(5) ブレードを圧縮するために使用されるプレッシャープレートの端は、チップブレーカーとして機能できます。
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3. 刃先交換式旋削工具
刃先交換式旋削工具は、刃先交換式インサートを使用する工作機械用旋削工具です。 切れ刃が鈍くなった後は、隣接する新しい切れ刃とすぐに交換して、作業を続けることができます。 刃のすべての刃先が鈍くなるまで、刃は削り取られません。 新しいブレードを交換した後も、旋削工具は引き続き動作できます。 溶接旋削工具と比較して、刃先交換式工具には次の利点があります。
(1) 長い工具寿命。 ブレードは溶接や研ぎの高温によって引き起こされる欠陥を回避するため、ツールの幾何学的パラメータはブレードとツールホルダーの溝によって完全に保証され、切削性能が安定し、ツールの寿命が長くなります。
(2) 生産効率が高い。 工作機械オペレーターが工具を研ぐ必要がなくなるため、工具交換のためのダウンタイムなどの補助時間が大幅に削減されます。
(3) 新しい技術や新しいプロセスの促進に役立ちます。 刃先交換式ナイフは、コーティングやセラミックなどの新しい工具材料の使用を促進するのに役立ちます。
(4) 工具コストの削減に貢献します。 ツールホルダーの耐用年数が長いため、ツールホルダーの消耗と在庫が大幅に削減され、ツールの管理が簡素化され、ツールのコストが削減されます。
刃先交換式旋削工具インサートのクランプ特性と要件:
(1) 位置決め精度が高い。 ブレードの割り出しまたは新しいブレードとの交換後の工具先端位置の変化は、ワーク精度の許容範囲内である必要があります。
(2)刃を確実にクランプします。 ブレード、ツールパッド、ツールホルダーの接触面が密着し、衝撃や振動に耐えられることを確認する必要がありますが、ブレードの潰れを避けるためにクランプ力が大きすぎず、応力分布が均一である必要があります。
(3) 切りくずの排出がスムーズです。 スムーズな切りくず排出と観察を容易にするために、ブレードの前に障害物がないことが最善です。
(4) 使いやすい。 刃の交換や新しいものとの交換が素早くて便利であり、小型工具の構造はコンパクトである必要があります。 上記の要件を満たす場合、構造はできるだけ単純で、製造および使用が容易である必要があります。
4. 成形旋削工具
フォーミングバイトは、回転体の成形面を加工するための専用工具です。 ワークの形状に合わせた刃形状を設計しています。 各種旋盤で内外回転体の成形面の加工に使用できます。 成形バイトで部品を加工する場合、部品の表面を一度に成形することができます。 操作が簡単で生産性が高いです。 加工後の公差レベルはIT8～IT10に達し、粗さは10～5μmで、高い互換性を確保できます。 しかし、フォーミング旋削工具は製造が複雑でコストが高く、刃先の加工長が広いため振動が発生しやすい。 成形旋削工具は主に、成形された表面を持つ中型および小型の部品を大量に加工するために使用されます。
旋盤で良好な切削を行うには、工具を正しく準備して使用することが非常に重要です。 状況に応じて異なる形状の旋削工具が必要となり、材料の切断には異なる角度の刃先が必要になります。 旋削工具とワークの位置と速度の間には、一定の相対関係もあります。 旋削工具自体も十分な硬度、強度、耐摩耗性、耐熱性を備えている必要があります。 したがって、旋削工具の材質、工具角度などを選択する際には、すべて重要な考慮事項となります。
2. 旋削工具材料の分類と用途
工具材料の改良と開発は、現在の金属加工の発展において重要なテーマの 1 つです。優れた工具材料は、切削加工を効果的かつ迅速に完了できるだけでなく、工具寿命も維持できるためです。 一般的に使用される旋削工具の材質は次のとおりです。
1.高炭素鋼
高炭素鋼旋削工具は、炭素含有量が 0.8% ～ 1.5% の炭素鋼の一種です。 焼入れ硬化して使用します。 切削時の摩擦により焼き戻しや軟化が起こりやすく、ハイスなどの他の工具に置き換えられます。 一般に軟質金属材料の切断にのみ適しており、一般的に使用されるものにはSK1、SK2、SK7などが含まれます。
2.ハイス鋼
ハイス鋼は、一般的に白い旋削工具として知られる鋼ベースの合金です。 W、Cr、V、Coなどの合金元素を添加した炭素含有量0.7%〜0.85%の炭素鋼で作られています。例: 18-4-4ハイス鋼には 18% のタングステン、4% のクロム、4% のバナジウムが含まれています。 ハイス鋼旋削工具の切削中に発生する摩擦熱は 6000 度にも達します。 1000rpm以下のねじ回転速度に適しています。 一般的にはSKH2、SKH4A、SKH5、SKH6、SKH9などのハイス旋削工具がよく使われます。
3. 非鋳鉄合金切削工具
コバルト、クロム、タングステンの合金です。 切断や加工が難しく鋳造で作られるため、超硬鋳造合金とも呼ばれます。 代表的なものはステライトです。 工具靱性、耐摩耗性に優れています。 8200度 硬度が変化せず、耐熱性もハイスをはるかに上回っており、高速で深い切削加工に適しています。
4. 焼結炭化切削工具
超硬工具は粉末冶金の製品です。 超硬工具の主成分はタングステン50～90％で、結合剤としてチタン、モリブデン、タンタルなどを添加し、結合剤としてコバルト粉末を加えて加熱焼結したものです。 炭化工具は他の材質に比べて硬度が高く、より硬い金属や石の切断に適しています。 材質は脆くて硬いため、シート状にして溶接して丈夫なハンドルに取り付けるしかありません。 刃が切れたり、欠けたりした場合は、別の刃物または新しい刃に交換できます。 このタイプの旋削工具をディスポーザブル旋削工具と呼びます。
国際規格 (ISO) のさまざまな切削特性に従って、炭化工具は P、M、K の 3 つのカテゴリに分類され、青、黄、赤の 3 色でマークされています。
カテゴリ P は鋼の切断に適しています。 カテゴリはP01、P10、P20、P30、P40、P50の6つです。 P01は、刃数が少なく耐摩耗性に優れた高速微細旋削工具です。 P50は刃数が多く靱性の高い低速荒旋削工具です。 、ハンドルは識別のために青く塗られています。
Kタイプは石材や鋳鉄などの脆くて硬い材料の切断に適しています。 K01、K10、K20、K30、K40の5種類があります。 K01は高速精密旋削工具、K40は低速荒旋削工具です。 これらのツールのハンドルは、識別できるように赤く塗られています。
M 型は P 型と M 型の中間に位置し、より靭性の高い材料の切削に適しています。 このタイプのツール ホルダーは、識別するために黄色に塗装されています。
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5. セラミック旋削工具
セラミック旋削工具は、酸化アルミニウム粉末に少量の元素を添加し、高温で焼結して作られます。 超硬よりも硬度、耐熱性、切削速度が優れています。 ただし脆性があるため、不連続な旋削や重旋削には不向きです。 不連続旋削または重旋削にのみ適しています。 高速仕上げ加工に適しています。
6.ダイヤモンドカッター
高度な表面処理の場合は、表面にエッジのある丸いダイヤモンドまたは工業用ダイヤモンドを使用して軽加工を行うことができます。 より平滑な表面が得られ、主に銅合金や軽合金の精密旋削加工に使用されます。 旋回中は高速で行う必要があり、最低速度は 60 ～ 100m/min、通常は 200 ～ 300m/min です。
7. 酸化ホウ素
立方晶酸化ホウ素（CBN）は、近年普及が進んでいる材料です。 ダイヤモンドに次ぐ硬度と耐摩耗性を誇ります。 この工具は、硬くて耐摩耗性の高い鉄系合金、ニッケル基合金、コバルト基合金の加工に適しています。
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3. 旋削工具の形状と使い方
1. 一般に、次のタイプの旋削工具チップが使用されます。
(1) 荒旋削工具：主に、ワークの直径を必要なサイズに近づけるために、大きな部品や余分な部品を切断するために使用されます。 荒旋削では表面仕上げは重要ではないため、工具の先端を鋭利な頂点まで研削できますが、通常は破損を避けるために先端にわずかな丸みを付ける必要があります。
(2) 精密旋削工具: この刃は砥石で研ぐことができ、非常に滑らかな表面を作り出すことができます。 一般に、粗い旋削工具に比べて、精密旋削工具のラウンドノーズは大きくなります。
(3) ラウンドノーズ旋削工具：さまざまな作業に使用できる汎用的な旋削工具です。 上面を研削する際の左右の回転に使用でき、真鍮の旋削にも使用できます。 ショルダー角に円弧面を形成することもでき、精密旋削工具としても使用できます。
(4) 切削回転工具：先端のみを使用してワークを切削します。 材料の切断や溝の回転などに使用できる回転工具です。
(5) ネジ回し工具（歯科用工具）：ネジやナットを回すのに使用します。 ねじ山の形状により、60-度または55-度のV形歯工具、29-度の台形歯工具、角歯工具に分類されます。
(6) ボーリング回転工具: ドリルまたは鋳造穴を回転するために使用されます。 目的は、測光寸法または真に真っ直ぐな穴表面を実現することです。
(7) 横旋削工具または横旋削工具：ワークの端面を旋削するために使用します。 通常、右旋削ツールは仕上げ旋削シャフトの先端で使用され、左旋削ツールは肩の左側の仕上げ旋削に使用されます。
2. ワークの加工方法の違いにより、異なるブレード形状が使用されます。一般に次のように区別できます。
(1) 右回転工具：右から左にワークの外径を回転させます。
(2) 左回転工具：左から右にワークの外径を回転させます。
(3) ラウンドノーズ回転工具：刃は円弧状になっており、左右に回転させることができます。 角丸加工や曲面加工に適しています。
(4) 右旋削工具：右端面を旋削します。
(5) 左旋削工具：左端面を旋削します。
(6) 切断ナイフ：切断または溝切りに使用します。
(7) 内穴旋削工具：内穴を旋削するために使用します。
(8) おねじ旋削工具：おねじを旋削するために使用します。
(9) めねじ旋削工具：めねじを旋削するために使用します。
4. 旋削工具各部の名称と機能
旋削工具は片刃の工具です。 旋削ワークの形状の違いにより多くの種類がありますが、各部の名称と機能は同じです。 優れた旋削工具には、剛性の高いハンドルと鋭い刃が必要です。 旋削工具の刃角度は旋削効果に直接影響します。 旋削工具の材質やワークの材質が異なると刃の角度も異なります。 旋盤用の旋削工具には、前逃げ角、側逃げ角、後ベベル角、側ベベル角という 4 つの重要な角度があります。
1.前逃げ角
工具ノーズから工具の内側に向かって下向きに傾斜する角度が前逃げ角です。 前逃げ角により、加工面と工具先端の下にスペースが形成され、切削動作が工具先端に集中します。 角度が小さすぎると、工具が表面に擦れて表面が荒れてしまいます。 角度が大きすぎると工具が振動しやすくなり、刃先が折れて研磨できなくなります。 前逃げ角を研削するために傾斜した中心ツールホルダを備えた旋削工具を取り付ける場合、ツールホルダの傾斜角を考慮する必要があります。 この角度は、ハイス旋削工具の場合は約 8 ～ 10 度、超硬旋削工具の場合は 6 ～ 8 度です。
2. 横逃げ角
刃先からナイフの内側に向かってナイフの側面が傾斜する角度が刃逃げ角です。 刃逃げ角により、被削面と工具側面との間に空間が形成され、切削動作が切れ刃に集中し、切削効率が向上します。 ハイス旋削工具の角度は10度～12度程度です。
3.リアベベル
刃先から柄に至るナイフ上面の傾斜角度が背刃です。 この角度は主に切りくず除去をガイドし、切りくず除去の抵抗を軽減するために使用されます。 一般金属の切削では、ハイス旋削工具の傾斜角は8～16度が一般的ですが、超硬旋削工具の傾斜角はマイナスまたは0度です。
4. エッジベベル
工具の上面は刃先から反対側に向かって傾斜しており、この傾斜面と水平面とのなす角度が刃先角度となります。 この角度は切りくずがワークから離れる角度であり、切りくずの除去が容易で効率的な旋削が可能です。 ハイス鋼旋削工具の角度は約 10 度から 14 度ですが、超硬旋削工具は正または負の傾斜角度を持つことができます。
5. ナイフ先端角度
刃の先端とハンドルの間の垂直角度。 この角度は、刃先とワークとの隙間を保ち、刃先がワークに擦れたり、加工面に傷がついたりするのを防ぐためのものです。
6. コーナーをカットする
刃の先端とハンドルの間の垂直角度により、切断層の厚さが変わります。 同時に、切削角度によって旋削工具の力の方向も変わり、切削抵抗が低減され、工具寿命が長くなります。 したがって、一般的な荒旋削では、切削抵抗を低減し、切削速度を高めるために、切れ角の大きい旋削工具を使用することが推奨されます。
7.工具ノーズ半径
ブレードの最高点はブレードの円弧の半径です。 工具ノーズ半径は大きくて強度があり、深い切り込みに使用されますが、高周波振動が発生しやすいです。
