この記事では旋削工具について説明します。
(この記事は「加工の特徴的な動作と実践事例」の第3章第3節 旋削工具から抜粋したものです)
(2) 刃先交換式旋削工具の使用
国内外の実践により、インデックス可能なツールが高度なツールであることが十分に証明されていますが、そのパフォーマンスを習得し、正しく合理的に使用することによってのみ、その長所を最大限に活用し、短所を回避し、良い利点を達成することができます。 刃先交換式工具の推進は、一方では工具の品質を向上させることを目的としています。 設計・製造の品質と品種の拡大が基盤です。 その一方で、正しく合理的に使用する必要があります。
1. インサートの切削力クランプと機械的クランプ
刃先交換式インサートは、クランプ要素を使用して工具の溝に固定されます。その目的は、インサートを各位置決め面 (側面および底面) に押し付けて、工具先端の正確な位置精度を確保することです。これは、工具先端の位置精度に完全に依存するわけではありません。切削力に耐えるためのクランプ要素。正しく優れた設計では、切削プロセス中に総切削反力が常にインサートを位置決め面に押し付けるようにする必要があります。
図 3-27 交差面におけるブレードの力。 FOは切削反力の直交面内分力です。 切断面Ｐｓとの夾角をψ、インサート底面とＰｓとの夾角をωとする。 インサートの突き出し量Δaが無い場合、インサートはFO力の影響を受けません。 底面から反転するための条件は次のとおりです。<><>
写真
図 3-27 直交面上のブレードの力
一般に、切削層の平均厚さが薄くなった後 (hD)、ψmin=20 度は最大値 (ψmax=65 度) に達します。<0.03mm) and the cutting edge is passivated, that is, ψ=20°~65°. Obviously, The above-mentioned clamping condition formula of cutting force is easy to satisfy. Generally, the insert of indexable tool should protrude from the cutter body for a distance Δa (the value is generally about 0.5mm). The distance Δb from the cutter body should not be too large (Δb=1.4m or so is appropriate), so as to ensure the clamping force of the cutting force. Figure 3-28 shows the force on the insert in the base plane, and the angle θ between the thrust FD in the cutting layer dimension plane and the feed plane is determined by the formula tanθFp/Ff. The value of θ angle has the greatest relationship with the main declination angle kr, the larger kr is, the smaller θ is. In addition, the tool nose arc radius, secondary deflection angle and edge inclination angle are also greatly affected. The actual θ angle is always larger than the angle between the orthogonal plane po and pf. When kr is 90°, the θ angle is the smallest, but generally It is also above 12°, and the pressure center is not on the tip of the tool, but at the M point 1/2ap away from the tip of the tool. Therefore, the two commonly used typical structures shown in Figure 3-28, in the base plane The cutting force component still contributes to the clamping of the insert, clarifying the concept of cutting force clamping. Pay attention to two points during use: first, the clamping element is mainly to fix the blade on the positioning surface, so do not use too much force when tightening, so as not to damage the blade and the clamping element; Each positioning surface should be close to each other, without gaps, chips and other sundries. During use, the clamping components may become loose due to vibration and other reasons, and attention should be paid to timely inspection.
写真
図3-28 ベース面における刃の力
2. 工具先端円弧半径 rε と工具先端研削の選定
刃先交換式旋削工具の幾何学的角度の特性により、一般的な二次たわみ角 k'r は比較的大きいため、工具ノーズ円弧の半径は送り速度と加工面の粗さに重要な影響を与えます。 加工面を作るには、粗さの値が大きすぎず、送り f の最大値が工具先端円弧の半径 rε の 3/4 未満である必要があり、刃先交換式旋削工具の rε はより大きな値。 一方で、大きな送り速度を選択して生産性を向上させることができ、他方では、より良い切りくず分断効果を得るために送り速度を広範囲で変化させることができます。 rε値が小さいと送り速度fの許容値も小さくなり、特に靱性の高い被削材を加工する場合、切りくずが分断されにくくなります。 工具ノーズの円弧半径も、チップブレーカの切りくず分断領域に大きな影響を与えます。 関連情報によると、同じ旋削工具が同じ形状パラメータ、チップブレーカパラメータ、切削量、被削材材質を有する場合、工具先端円弧半径のみの変化が小さく、切りくず分断面積が大きく変化する。 実際の加工状況に応じて適正な刃先円弧半径を選択・研磨することは、刃先交換式工具を正しく使用するための重要な技術です。 一般原則としては、粗加工にはより大きなものを選択することです。 rε=0.5~2.0mm、仕上げ加工用は小さめ、rε=0.2~0.5mm、さらに遷移刃、ワイパー刃、溶接用旋削工具に適用され成功した他の刃先研削技術は、刃の位置決めやクランプに影響を与えないため、旋削工具の旋削にも適用でき、工具の先端を鋭くすることが可能であり、可能です。 ユーザーは工具の先端を一生懸命研ぎ、大騒ぎしてください。
3. エッジ部の研磨
工具の材質を正しく選択することと同じくらい、工具のエッジ領域のセクション タイプとパラメータを合理的に選択することが重要です。 ことわざにあるように、「一行は千金の価値がある」。 現在、市場で販売されている一部のブレードは十分に不動態化されていません。 また、刃先部の断面の種類やパラメータは、切削工具の材質、被削材の材質、実際の加工条件などにより異なります。 したがって、実際の加工条件に合わせて刃先を研削することも、刃先交換式工具の普及・応用において重要な技術となります。 刃先を顕微鏡で観察すると、超硬合金などになる小さなクラックが入っていることがよくわかります。脆性工具材料のチッピングやクラックの起点となる部分を丁寧に研削し、不動態化処理してクラックを除去することで大幅に改善することができます。工具寿命を向上させます。 再調整の基本原理は、工具材料がより硬くて脆いほど、または部品材料の硬度と強度が高いほど、工具の研削パラメータ (b 1、01、rn) が大きくなるということです。 超硬合金などの脆性材料は高速度を必要としません。 鋼製ナイフは鋭い刃を持ち、よくプレスされた刃をそのまま使用できます。 この理由で良好な結果が得られたケースもあります。 さらに、送り速度が大きいほど、研削パラメータも大きくする必要があります。 面取り幅b1=(1-2)fでも良好な結果が得られました。 切断プロセス中、摩耗によりエッジ領域のプロファイルパラメータが変化するため、使用中の研削と研削に非常に注意を払う必要があります。
4. インデックス可能なツールの標準 VB の鈍化
If the blade needs to be reground after use, it is generally advisable to take VB=0.3mm, which can make the life of the blade the longest. If the blade is used for one time without regrinding, the value of VB can be larger or VB≤Δh (see Figure 3-29), Δh is the height of the blade relative to the sipe, because the back is the side positioning surface of the blade, and it is not a surface contact with the side of the sipe but a line contact (or a small area near the line). When VB>Δh は、割り出し後の工具溝内のインサートの正確な位置決めとクランプに影響します。
写真
図3-29 溝側面のインサートコンタクト
現在、一般的な設計では Δh=0.5mm かかります。 実際、大型の刃先交換式旋削工具では、Δh を大きくする必要があるため、VB 値も大きくなる可能性があります。
刃先交換式切削工具の普及においては、刃先交換式インサートの合理的な使用が重要な課題です。 第一の理由は、合理的な鈍化基準と寿命を策定することです。 適切なタイミングで移調するのは、早すぎても遅すぎても不経済です。 2つ目は再研磨と刃先交換式刃の活用です。 我が国の状況によれば、鈍い刃物を再研磨して利用することが経済的です。 これを解決する必要があるのは、①刃物のリサイクルと管理、②再研磨技術と設備、③ナイフの小刃への交換後の大型刃の使用に適応する本体のシリーズ化である。
5. 刃先交換式旋削工具の切削量と切りくず分断
刃先交換式旋削工具の送り速度 f の最大値は、工具先端円弧の半径 rε の 3/4 を超えてはならず、同時に f は鈍円の半径 rn の 3 倍よりも大きくなければなりません。切れ刃とネガ面取り幅bの1(0.3～1.2)倍、バック噛み込み量apの選択により、主切れ刃の長さ(L= ap)が決まります。 /sinkrcosλs) 刃先長さ(1/2~2/3)以下、刃先交換式工具の変更による 切削工具の補助時間は溶接旋削工具の補助時間より短く、耐摩耗性は溶接用バイトよりわずかに優れています。 したがって、刃先交換式ツールの切削速度 vc は、溶接ツールの切削速度よりわずかに高くする必要があります (一般に約 10% 高い)。 これは生産性の向上とコストの削減に有益です。 溶接ツールとは異なり、刃先交換式旋削ツールのチップブレーカは前処理されており、チップブレーカの形状とパラメータが確実です。 特定の部品材料を加工する場合、切りくず分断範囲が確実であり、部品材料と特定の加工条件に応じて、適切な切りくず分断溝形状公式とパラメータを選択できます。 切りくず分断溝とパラメータが決定されると、それは主に送り速度に依存します。 制御切りくず分断の変化は、vc が増加し、ap が増加すると、妥当な切りくず分断範囲に対応する送り速度が増加します。
