水平CNC旋盤マシンの適切な切断パラメーターを選択する方法は？

水平CNC旋盤マシンの適切な切断パラメーターを選択することは、機械加工操作の効率、品質、コストに大きな影響を与える重要なプロセスです。水平CNC旋盤マシンのサプライヤーとして、私はこのトピックの重要性を理解しており、ここでいくつかの深さの洞察を共有しています。

パラメーターを切断する基本を理解する

切断パラメーターには、主に切断速度、飼料速度、および切断深さが含まれます。これらの各パラメーターは、機械加工プロセスで独自の役割を果たします。

切断速度

切断速度とは、切削工具とワークピース表面の間の相対速度を指します。通常、1分あたりのメートル（m/min）で測定されます。適切な切断速度は、ワークピースの材料、切削工具の材料、ツールジオメトリなどのいくつかの要因に依存します。たとえば、アルミニウムのような柔らかい材料を機械加工する場合、ステンレス鋼などの硬い材料と比較して、より高い切削速度を使用できます。ハイスピードスチール（HSS）切削工具は、通常、炭化物ツールよりも低い切断速度を必要とします。

切断速度が高いと、材料除去速度が向上する可能性があります。つまり、より短い時間でより多くの材料を除去できます。ただし、切削速度が高すぎると、過度のツール摩耗、ワークピースの過熱、表面仕上げが不十分な場合があります。一方、非常に低い切断速度は、非効率的な機械加工と生産時間が長くなる可能性があります。

Lathe Milling Machine Combo 3 in 1

フィードレート

飼料速度は、スピンドルの革命ごとに、切削工具がワークピース表面に沿って進む距離です。革命あたり1ミリメートル（mm/r）で測定されます。より高い飼料速度は、材料除去率を高めることもできます。しかし、切削速度と同様に、飼料速度が非常に高いと、表面が粗く、切断力が増加し、切削工具の潜在的な損傷が発生する可能性があります。

フィードレートは、機械加工操作の種類にも関連しています。粗い操作では、比較的高い飼料速度を使用して、大量の材料をすばやく除去できます。仕上げ操作では、滑らかな表面仕上げを実現するには、より低い飼料速度が必要です。

カットの深さ

切断の深さは、切削工具の1つのパスで除去された材料の層の厚さです。ミリメートル（mm）で測定されます。カットの深さが大きくなると、ワークを機械処理するのに必要なパス数を減らすことができ、時間を節約できます。ただし、切断の深さを増やすと、切断力と消費電力が増加します。切断の深さが大きすぎると、ツールの破損、振動、および寸法の精度が低い場合があります。

切断パラメーターの選択に影響する要因

ワーク資料

さまざまなワークピース材料には、硬度、靭性、熱伝導性など、さまざまな機械的特性があります。チタン合金のような硬い材料は、過度のツールの摩耗を避けるために、より低い切断速度と飼料速度を必要とします。プラスチックのような柔らかい素材は、より高い切削速度と飼料速度に耐えることができます。たとえば、鋳鉄を機械加工する場合、炭化物 - チップツールは、中程度の切断速度と飼料速度で使用できます。鋳鉄の高い炭素含有量は比較的脆くなるため、チッピングを防ぐために適切な深さのカットの深さが必要です。

切削工具材料

切削工具の材料は、もう1つの重要な要因です。炭化物ツールは、硬度と耐摩耗性が高いことで知られており、HSSツールと比較してより高い切削速度が可能です。セラミックツールは、さらに高い温度や切削速度に耐えることができますが、より脆く、慎重な取り扱いが必要です。ダイヤモンドツールは、優れた切断性能のため、非鉄材料と複合材を加工するのに適しています。

工作機械機能

水平CNC旋盤マシンのパワー、剛性、およびスピンドル速度範囲も、切断パラメーターの選択を制限します。高出力と良好な剛性を備えたマシンは、より大きな深さのカットとより高い飼料レートを処理できます。マシンのスピンドル速度範囲が制限されている場合、それに応じて切断速度オプションが制限されます。

加工操作

機械加工操作のタイプは、それが荒削りであろうと仕上げであろうと、パラメーターを切断する選択にも影響します。ラフ化では、目標は短時間でできるだけ多くの材料を削除することです。したがって、より高い飼料レートとカットの深さを使用できますが、切断速度は妥当なレベルに設定できます。仕上げでは、高品質の表面仕上げと正確な寸法を達成することに焦点が当てられています。したがって、通常、より低い飼料速度と切断速度が使用され、カットの深さはわずかです。

ステップ - バイ - 切断パラメーターを選択するためのステップガイド

ステップ1：ワークピース素材を決定します

まず、ワークピースの素材の種類を特定します。その特定の資料のパラメーターを削減するための一般的なガイドラインについては、機械加工ハンドブックまたはオンラインリソースを参照してください。たとえば、軟鋼を機械加工している場合、軟鋼の特性に基づいて、推奨される切断速度、飼料速度、およびカットの深さを見つけることができます。

ステップ2：切削工具を選択します

ワークピース材料と機械加工操作に基づいて、適切な切削工具を選択します。ツールのジオメトリ、コーティング、および材料を考えてみましょう。たとえば、アルミニウムのワークピースで高い速度仕上げ操作を実行している場合、鋭利な刃先を備えたコーティングされた炭化物エンドミルが良い選択です。

ステップ3：工作機械を検討してください

水平CNC旋盤マシンの機能を評価します。スピンドル速度範囲、電力評価、剛性を確認してください。選択した切断パラメーターが機械の制限内にあることを確認してください。マシンのスピンドル速度が5000 rpmの場合、より高いスピンドル速度を必要とする切断速度を設定することはできません。

ステップ4：保守的なパラメーターから始めます

新しい機械加工ジョブを開始するときは、保守的な切断パラメーターから始めることをお勧めします。これは、最大の推奨値よりも低い切断速度、飼料レート、および切断の深さを使用することを意味します。次に、機械加工プロセスを監視しながら、徐々にパラメーターを増やします。ツールの摩耗、表面仕上げ、寸法の精度を観察します。問題がない場合は、機械加工効率を改善するためにパラメーターを増やし続けることができます。

ステップ5：パラメーターを最適化します

加工プロセス中の観測に基づいて、切断パラメーターを最適化します。表面仕上げが粗い場合は、飼料速度を下げます。ツールが速すぎる場合は、切削速度を下げます。機械加工の効率と品質の最良のバランスをとるまで、パラメーターを継続的に調整します。

切断パラメーター選択の例

いくつかの実用的な例を見てみましょう。炭化物を使用したスチール製のワークピースのラフ化操作 - 水平CNC旋盤マシンの先端ターニングツールの場合、約100〜150 m/minの切断速度、0.2〜0.3 mm/rの飼料速度、および2〜3 mmのカットの深さから始めることができます。加工が進行し、マシンがそれを処理できるようにするにつれて、パラメーターを徐々に増やすことができます。

高速鋼（HSS）ツールを備えたアルミニウムワークピースの仕上げ操作では、200〜300 m/minの切断速度、0.05-0.1 mm/rの飼料速度、0.1-0.2 mmのカットの深さを使用して、滑らかな表面仕上げを実現できます。

結論

水平CNC旋盤マシンの適切な切断パラメーターを選択することは、複雑だが不可欠なタスクです。パラメーターを切断する基本を理解し、選択に影響を与える要因を考慮し、体系的なアプローチに従って、加工プロセスを最適化し、ワークピースの品質を向上させ、生産効率を向上させることができます。

水平方向のCNC旋盤マシンの市場にいる場合、またはパラメーターの選択を切断するためのアドバイスが必要な場合は、調達とさらなる議論についてお気軽にお問い合わせください。私たちは、機械加工のニーズに最適なソリューションを提供することを約束しています。

参照

ジョン・A・シェイによる「機械加工基礎」
Peter Smidによる「CNCプログラミングハンドブック」
業界 - 主要なツールメーカーからの特定の機械加工ハンドブックと技術論文。