切りくず処理の成功
切りくず処理は旋削加工における重要な要素の 1 つであり、切りくず処理には 3 つの基本的な形態があります。
自己破壊チップ (ねずみ鋳鉄など)
インパクトツールのチップ破壊
ワークへの衝撃による切りくず処理
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切りくず処理
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インパクトツールのチップ破壊
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ワークへの衝撃による切りくず処理
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切りくず割れの影響要因
インサートの形状: よりオープンまたはよりコンパクトな切りくずは、フルート幅とミクロおよびマクロの構造設計によって異なります
ノーズ R: ノーズ R が小さいと、ノーズ R が大きい場合よりも切りくずを制御できます。
切込み (リードイン) 角度: 切りくずは、切込み角度に応じて、肩に向かう方向または肩から離れる方向に向けられます。
切込み: 被削材によっては、切込みが大きくなると切りくず処理に影響し、切りくず処理と排出のための切削抵抗が大きくなります。
送り: 一般に、送りが高いほど切りくずが強くなります。 場合によっては切りくず処理と切りくず処理に役立ちます
切削速度: 切削速度の変化は切りくず処理性能に影響を与える可能性があります
被削材: 通常、鋳鉄などの切りくずの少ない被削材は、加工が容易です。 インコネルなど、優れた機械的強度と耐クリープ性 (材料が圧力下でゆっくりと移動したり変形したりする傾向) を備えた材料の場合、切りくず処理がより重要になります。
旋削用切削データ
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旋削用の正しい速度と送りを選択するときは、工作機械、工具、インサート、および材料を考慮することが重要です。
インサートの安全性と表面品質を確保するために、低い送り速度から始めます。 次に、送り速度を上げて切りくず処理を改善します
ノーズRよりも大きな切込みを使用してください。 これにより、インサートの径方向のたわみが最小限に抑えられます。これは、内面加工で重要です。
切削速度の設定が低すぎると、工具寿命が短くなります。 常に推奨切削速度 vc m/min (ft/min) を使用してください
旋削部品の品質を向上させるためのクーラントの使用
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クーラントを正しく適用すると、プロセスの安全性、工具の性能、部品の品質が向上します。 クーラントを使用する場合は、次の要因を考慮する必要があります。
仕上げ加工には、高精度クーラントを備えた工具を強くお勧めします
切りくず処理に必要なクーラント圧は、ノズル径 (出口)、加工する材料、切り込み深さ、および送りによって異なります。
必要なクーラント流量は、圧力とクーラント穴の総クーラント供給領域によって異なります。
中仕上げおよび荒加工では、アンダークーラントが推奨されます
仕上げ加工には、高精度のオーバークーラントとアンダークーラントの両方を使用することをお勧めします
クーラントの正しい使用による課題への対応
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切りくず処理の問題: 過剰なクーラントの使用
寸法の問題: 原因は通常、温度が高すぎることです - クーラントを上と下の両方で使用し、可能な限り高いクーラント圧を使用してください
表面品質の低下: 切りくずが原因の欠陥の場合は、クーラントを使用してください
荒加工での予測不可能な工具寿命: クーラント以下でのみ使用
仕上げ加工における予測不可能な工具寿命: オーバー クーラントとアンダー クーラントの同時使用
内径旋削加工での切りくず排出が不十分: オーバー クーラントとアンダー クーラントの両方を使用し、可能な限り高いクーラント圧を使用する
部品を旋削するときに良好な表面品質を実現する方法
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表面品質の一般規則:
より高い切削速度を使用することで、多くの場合、表面品質を向上させることができます
インサートの形状 (中央、正、負のすくい角、および正の逃げ) が加工面品質に影響を与える
インサート材料の選択は、表面品質に影響を与えます
振動する傾向がある場合は、小さいノーズ R を選択してください
ワイパーブレード
ワイパーインサートは、良好な表面仕上げや切りくず処理を損なうことなく、高い送り速度で部品を旋削することができます。
一般的なガイドラインは、送り速度を 2 倍にすると、同じ表面品質になります。 同じ送り速度で、2 倍の表面品質。
ワイパーインサートは、インサートがワークピースに沿って供給されるときに、より滑らかな表面を生成するように設計されています。 ワイパー効果は、主に直線ターンとフェーシング用に設計されています。
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標準半径
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ワイパー半径
送り量による標準チップとワイパーチップの比較
知らせ！ 標準工具ノーズ R 角度に対応するすべての値は理論値です。 さらい刃（さらい刃）のR角に相当する値は、低合金鋼の試験値に基づいています。
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1.16 mm (0.06 インチ) の半径値は DNMX インサートに基づいています
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外旋アプリケーションスキル
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振動しやすい部品
ワンパスでの切断 (パイプ継手など)
切削力を軸方向のコレット/スピンドル方向に向けるために、切削全体を 1 回のパスで完了することをお勧めします。
例：
外径 (OD) {{0} mm (0.984 インチ)
内径 (ID) {{0} mm (0.590 インチ)
切込み ap {{0}}.3 mm (0.169 インチ)
結果の肉厚 {{0}}.7 mm (0.028 インチ)
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切込み角を 90 度 (進角 0 度) に近づけることで、切削力を軸方向に向けることができます。 これにより、パーツが受ける曲げ力が最小限に抑えられます。
2 パスでカット
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上部タレットと下部タレットの同時加工により、半径方向の切削力のバランスが取れ、部品のびびりや曲がりが防止されます。
細身・薄肉部品
細い/薄肉の部品を旋削する場合は、次の要因を考慮する必要があります。
90 度に近い進入角を使用してください (0 度に近い進角)。 加工中、わずかな変化 (進入角/進角 91 度 /-1 度から 95 度 /-5 度) でさえ、切削抵抗の方向に影響します。
切り込み深さ ap は、工具のノーズ半径 RE よりも大きくする必要があります。 切り込み ap が大きいと、軸力 Fz が増加し、径方向の切削力 Fx が減少するため、びびりが減少します。
シャープな切れ刃と小さなノーズ R RE を備えたインサートを使用して、切削抵抗を減らします
サーメットまたは PVD 材種を検討して、耐摩耗性とシャープな刃先を確保してください。これらは、この種の加工に適しています。
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肩削り・肩削り
インサート刃先の損傷を避けるため、手順 1-5 に従ってください。 この方法は、CVD コーティングのインサートに最適であり、インサートの折損を大幅に減らすことができます。
手順 1-4:
切りくず詰まりを避けるために、各ステップ (1-4) で距離と送り速度を同じに保ちます。
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ステップ 5:
最終的なカットは、外径から内径に向かって垂直にカットすることによって行われます。
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肩に面するときの加工順序が ID から OD である場合、工具半径のチップ ラッピングも問題になる可能性があります。 ツールパスを変更すると、チップの方向が変更され、問題が解決する場合があります。
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カーエンド
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面取り (1) と面取り (2) から始めます。 可能で、ワークピースの形状が許す場合は、面取り (3) が優先されます。 縦切削 (4) は最終工程であり、インサートはプロセス中にスムーズに出入りします。
フェーシングは、次のパスのパーツに基準点を設定する最初の操作である必要があります。
切り口がワークピースから離れたときの切り口にバリが発生し、これがしばしば問題になります。 面取りまたはフィレットを残す (フィレットを反転させる) と、バリの形成を最小限に抑えるか、回避することさえできます。
部品の面取りにより、刃先がよりスムーズに入ることができます (面取りまたは縦方向の旋削)。
断続切削
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断続カットを行う場合：
断続切削が速い用途 (例: 六角棒) では、エッジラインの靭性を高めるために PVD 材種を使用します。
頑丈な CVD グレードを使用して、大型部品や重断続切削用途で全体的な靭性を確保します
耐チッピング性を最大化するため、高強度ブレーカの使用を検討してください
クーラントをオフにすると、ホットクラックを回避するのに役立つ場合があります
完成品のアンダーカット加工
縦方向の旋削加工と面削加工では、可能な限り最大のノーズ R RE を使用して、次のことを保証します。
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高強度刃先、高信頼性
良好な表面品質
高送りが可能
アンダーカット幅を超えないようにして、バリ取りの最終工程として行ってください。
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内径旋削加工スキル
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可能な限り大きなボーリングバーの直径を選択しますが、同時に、ボーリングバーと穴の間に切りくず排出のための十分なスペースがあることを確認してください
使用する切削パラメータが適切な切りくず排出を助長し、正しい切りくずタイプを生成することを確認してください
可能な限り最小のオーバーハングを選択しますが、同時にボーリング バーの長さが推奨されるクランプ長さを考慮できるようにしてください。 クランプ長さは、ボーリング バーの直径の 3 倍以上でなければなりません
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振動に敏感な部品を加工する場合は、防振ボーリングバイトを使用してください
ボーリング バーに沿って切削力を向けるために、できるだけ 90 度に近い切込角 (および 0 度に近いリード角) を選択します。 侵入角度は 75 度以上 (切断角度は 15 度以下)
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最初の選択肢として、工具のたわみを最小限に抑えるために、刃先交換式チップはポジのベース形状とポジのインサート形状を持つ必要があります。
切込みよりも小さいチップノーズ R を選択してください
切れ刃のかみ合いが不十分な場合、切削中の摩擦によって発生する振動が増加する可能性があります。 優れた切削アクションを確保するために、ノーズ R よりも大きな刃先の食いつきを選択してください
刃先のかみ合いが大きすぎる (切込みや送りが大きい) と、工具のたわみによってびびりが大きくなる可能性があります
一般に、コーティングなしまたはコーティングが薄いチップは、コーティングが厚いチップよりも切削抵抗が低くなります。 これは、長さと直径の比率が大きい場合に特に重要になります。 シャープな切れ刃は一般的にびびりの傾向を最小限に抑え、穴の品質を向上させます
内径旋削では、多くの場合、オープン ブレーカを使用したブレーカがより有利です
一部の加工では、切りくず詰まりやびびり傾向のリスクに対処できるため、靭性の高いチップ材種を考慮することができます。
切りくず生成の改善が必要な場合は、ツールパスの変更を検討してください
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硬質部品旋削アプリケーションのヒント
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旋削に関する一般的な推奨事項に加えて、硬質部品の旋削加工に関するいくつかの重要な考慮事項があります (硬化前の軟質旋削段階での部品の準備を含む製造プロセスなど)。
グリッチを避ける
厳しい寸法公差を維持し、
熱処理前の面取りと加工半径
ナイフを急に出し入れしない
アークインまたはアークアウトによるカットインまたはカットアウト
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表面測定
X 軸: 代表的な長さ
Y 軸: 直径の偏差
クランピング
良好な機械の安定性、ワークピースの正確なクランプと位置決めが不可欠です
一般的なガイドラインとして、一方の端のみでサポートされているワークピースの場合、ワークピースの長さと直径の比率が 2:1 を超えないようにすることをお勧めします。 追加のテールストック サポートが存在する場合、L/D 比を増やすことができます
デッキとテールストックの熱的に対称な設計により、寸法安定性がさらに向上することに注意してください
Coromant Capto® システムの使用
システムの剛性を最大化するために、すべてのオーバーハングを最小限に抑えます
内径旋削の場合は、超硬シャンク ボーリング バーと Silent Tools™ を検討してください
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マイクロ ジオメトリの挿入
2 つの典型的なエッジパッシベーション CBN インサートは、S タイプと T タイプです。
タイプ S: エッジ強度が最も優れています。 一貫した表面品質のためのマイクロチッピング耐性を提供します。
タイプ T: 連続切削では最適な表面品質を実現し、断続切削ではバリの発生を最小限に抑えます。 切削力が弱い。
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ツールチップ形状
安定した状態では、最高の表面品質を確保するために常にワイパー形状を使用してください。
より高い生産性が要求される場合は、切込み角の小さいチップが使用されます。
安定性が悪い場合（細長いワークなど）は通常のラジアスチップをご使用ください。
湿式または乾式処理
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クーラントを使用しない高硬度部品の旋削は理想的であり、非常に可能です。 CBN インサートとセラミック インサートはどちらも、より高い切削温度に耐えることができるため、クーラントに関連するコストの問題や問題が解消されます。
特定のアプリケーションでは、たとえばワークピースの熱安定性を制御するためにクーラントが必要になる場合があります。 このような場合、旋削加工全体を通してクーラントが連続的に流れていることを確認してください。
通常、機械加工中に発生する熱は、チップ (80%)、ワークピース (10%)、インサート (10%) に分散されます。 これは、刃先領域からの切りくず排出の重要性を示しています。
切削パラメータと摩耗
刃先領域が高温になると、切削抵抗が減少します。 したがって、切削速度が低すぎると発熱が少なくなり、インサートが破損する可能性があります。
クレーター摩耗は徐々にチップ強度に影響を与えますが、表面品質には同程度には影響しません。 逆に、逃げ面の摩耗は徐々に寸法公差に影響を与えます。
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工具寿命を決める摩耗率
*) 逃げ面摩耗 **) クレータ摩耗
ツール交換のガイドライン
所定の表面品質 (B) は、一般的で実用的な工具交換基準です。 表面品質は別のステーションで自動的に測定され、表面品質の指定値が与えられます。
最適化されたより安定した加工プロセスのために、所定の部品数 (A) が工具交換の基準として設定されます。 この値は、平均部品数より 10-20 パーセント少なくする必要があります。正確な値は、特定の状況によって異なります。
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A：予定部品数
B：所定の表面品質
X軸：部品数
Y 軸: 表面品質
青線：刃の摩耗
赤線：Ra/Rzの最大値
ワンカット戦略
ワンカットの「金属除去」戦略は、外部操作と内部操作の両方で使用できます。 内径旋削加工では、安定した段取りが非常に重要であり、工具の突出し量がボーリング バーの直径 (1×D) を超えないようにする必要があります。 良好な加工結果を得るには、面取りと適度な切削速度と送りを備えた軽くホーニングされたインサートをお勧めします。
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アドバンテージ
最速の処理時間
ポケット
欠点
厳しい寸法公差を満たすのが難しい
工具寿命が短い（二次切削と比較して）
比較的急速な摩耗による寸法偏差
ツーカット作戦
ツーカット戦略は、無人生産で高品質の表面を処理するために使用できます。 半径 1.2 mm (0.047 インチ) の荒削りチップと、面取りが 1 つだけの T 形状の仕上げチップをお勧めします。 両方のインサートにさらい形状が必要です。
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アドバンテージ
荒加工と仕上げ加工に最適化された工具
安全性の向上、公差の厳格化、工具交換間隔の延長の可能性
欠点
2 つのブレードが必要
2 つのツール位置
1回の工具交換
