機械加工において、必要な品質と効率を実現するには、2つの基本パラメータ:送り率と切削速度に大きく依存します。いずれも加工過程の表面仕上げ度、工具寿命、全体生産性に影響を与える上で重要な役割を果たしている。これらのパラメータを理解し、最適化することは、CNCおよび手動加工操作におけるメカニカル・エンジニアの精度と効率を実現するために重要です。
切削速度と送り速度は機械加工においてどのような違いがありますか。
切削速度とは、切削工具が材料と接合する速度を指し、通常は表面フィート/分(SFM)単位で測定される。一方、送り率は切削工具に対するワークの移動速度であり、通常はインチ/分(IPM)単位で測定される。切削速度は工具の切削速度を決定しますが、送り速度は切削深さと除去される材料量に影響します。これら2つの要素は、処理動作の効率を制御するために共通して作用する。
機械加工における送り速度はどのくらいですか。
送り速度とは、切削工具やワークが被加工材料に移動する速度を指す。通常、インチ毎分(IPM)またはミリ毎分(mm/min)などの単位で測定されます。数値制御加工では、送り速度は通常自動制御されますが、手動加工ではメカニックによって調整されます。
飼料率に影響する重要な要素
材料タイプ:硬い材料は工具の摩耗を防ぐために遅い送り速度を必要とし、柔らかい材料は高い送り速度を処理することができる。
工具材料:切削工具の材料も最適な送り速度に影響します。例えば、硬質合金工具は、高速鋼工具よりも高い送り速度に耐えることができる。
工具ジオメトリ:溝の数、切削角度、工具直径が送り速度に影響します。より多くの溝とより大きな直径は、一般により高い送り速度を可能にする。
理想的な表面仕上げ:高い送り速度は表面により明らかなツール跡を残し、表面仕上げの品質に影響を与える可能性があります。遅い送り速度は表面を滑らかにします。
切断の深さと幅:深さと幅の広い切断では、工具の破断や材料の変形を防ぐために、通常は遅い送り速度が必要です。
機械加工における切削速度はどのくらいですか。
切削速度とは、工具の切削刃がワーク表面に対して移動する速度を指す。通常、表面フィート/分(SFM)またはメートル/分(m/min)単位で測定されます。切削速度は、熱の発生と工具の摩耗に直接影響するため、重要な要素です。
切断速度に影響する要因
材料の硬度:硬い材料は、過熱や工具の摩耗を回避するために低い切削速度が必要です。一方、より柔らかい材料は、より高い切断速度を可能にする。
工具材料:例えば、硬質合金製の工具は高速鋼(HSS)製の工具よりも高い切削速度に耐えることができる。
工具寿命:高い切削速度は熱と摩擦の増加によって工具寿命を短縮する。工具の寿命を延長するためには、通常は低い切削速度が使用されます。
表面仕上げの要件:より低い切削速度は振動と刃痕を減らすことによって表面仕上げを向上させることができる。
冷却液の使用:冷却液を使用すると、工具の摩耗に深刻な影響を与えることなく、切削速度をやや高めて放熱に役立ちます。
送り速度と切削速度のバランスの重要性
送り速度と切削速度のバランスは、材料除去率、表面品質、工具寿命の正確な組み合わせを実現するために重要である。次は、これらのパラメータが加工にどのように影響するかを調整します。
材料除去率(MRR):高い送り率と切削速度はMRRを高め、加工速度を速くするが、工具寿命を短縮する可能性がある。
工具摩耗:切削速度や送り速度が高すぎると工具が急速に摩耗します。工具と材料の特性に基づいて正しい値を選択することで、工具の寿命を延長することができます。
表面仕上げ:振動や多すぎる工具跡のため、より速い送り速度や切削速度はより粗い表面仕上げをもたらす可能性があります。
熱管理:より高い切削速度はより多くの熱を発生し、工具とワークの熱損傷を引き起こす可能性があります。空気や液体冷却剤などの冷却方法は、この状況を緩和するのに役立ちます。
送 り速度 と切削 速度を 設定 する 際に よく ある エラ ーは何で すか
以下に、送り率と切削速度を設定する際のよくあるエラーとその加工への影響を示します。
切断速度の設定が高すぎる:
切削速度を高く設定すると、工具の摩耗が加速し、工具やワークに潜在的な熱損傷を与える可能性があります。
低送り速度:
熱の過度な蓄積を招き、工具の寿命を短縮し、製造過程を遅らせる。
材料タイプを無視するには:
異なる材料には特定の速度と供給が必要です。例えば、ステンレス鋼はアルミニウムより遅い速度を必要とする。
工具摩耗を無視するには:
摩耗した切削工具は精度に影響します。切削工具を定期的に検査することは、一貫した切削性能を維持するために重要である。
ツール結合が正しくありません:
初期工具接合中に不適切な送り速度を使用すると、フラッタや表面が破損する可能性があります。
表面の滑らかさに対する考慮が不足している:
高送り速度は、より大きな切り屑形成をもたらし、表面粗さをもたらす可能性がある。
スピンドル回転数を調整しない:
主軸回転速度と工具直径との不一致は、特にNCミリング操作では加工性が低下する可能性があります。
機械の性能を無視する:
すべての数値制御工作機械が高送り率や切断速度を処理できるわけではなく、工作機械が不安定になる可能性があります。
熱の発生を無視するには:
設定を誤ると過熱し、工具の寿命や部品の品質に影響を与えます。
一般的な調整をスキップするには:
製造プロセスは常に変化し、速度と送りを適切に調整しないと作業効率が低下することがあります。
送り率と切断速度を設定するための実用的なテクニック
参考工具製造業者ガイド:ほとんどの工具製造業者は、さまざまな材料に対する推奨送り速度と切削速度の値を製品に提供しています。
試験切断の実行:試験切断を実行すると、特定の設定や材料のこれらのパラメータを調整し、最適化するのに役立ちます。
適切な冷却液を使用する:十分な冷却は熱を減少させ、工具やワークを損傷することなくより高い速度と送り速度を実現することができる。
機械の能力に応じて調整する:各機械には制限がある。例えば、古い機器では高速化が難しい場合がありますので、機器の性能に合わせてパラメータを調整してください。
工具摩耗の監視:定期的に工具摩耗状況を検査して、適時に調整して、表面品質が悪い或いは工具破断を防止する。
結論
送り率と切削速度は加工過程における基本変数であり、効率、工具寿命、表面仕上げ度と生産コストに深い影響を与えている。これらのパラメータを理解し、最適化することで、メーカーは生産性を高め、工具の摩耗を減らし、加工部品の全体的な品質を高めることができます。正しい送り率と切削速度を選択するには、材料タイプ、工具特性、工作機械の性能、予想される結果などを考慮する必要があります。最適な結果を得るためには、メカニックは時間をかけて実験、監視、これらのパラメータを改善し、効率と品質の間でバランスを取る必要があります。