7種類から最適なタップを選ぼう作業効率アップ
タップの種類によって加工工程がどのように向上するのか、不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、押し出しタップ、スパイラル溝タップ、パイプタップを含む7種類のタップを取り上げ、その詳細について説明する。
機械工はどのようにして金属ワークピースの完璧な平坦面を実現しているのだろう、と不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、正面フライスカッターの秘密について、その選択、歯数、工具角度、フライスインサートについてご紹介します。これらの工具が、どのように原材料を精密加工部品に変え、製造における最高の品質と効率を保証するのかをご覧ください。あなたの加工スキルを向上させるエッセンスを学んでください！
平らな工作物を加工する主な工具はフェースミルカッタで、円周と端面に切れ刃がある。端面の切れ刃は副切れ刃とみなされる。
フェースミルカッターは一般的に直径が大きいため、カッターを選択する際には、長期間使用できるようにカッターの歯と本体を分離するのが一般的です。
(1)小さな平面を加工する場合、シングルパス加工を実現するために、平面幅を超える直径の工具またはフライスカッターを選択する。面フライスカッターの直径が加工面幅の1.3～1.6倍であれば、最適な結果が得られます。この範囲であれば、工具のたわみや振動を最小限に抑えながら、効率的に材料を除去することができる。
(2)大きな平面領域を加工する場合、適切なサイズのフライスカッターで複数回のパスを行う必要がある。カッタの直径は、工作機械の仕様、希望する切削深さと切削幅、およびチップとツールホルダの形状によって制約を受ける。マルチパス加工に最適なカッタサイズを選択する際には、機械のパワー、剛性、クーラント供給能力などの要因を考慮してください。
(3)ワークの表面が小さく、散乱している場合は、直径の小さいエンドミルを選ぶ。材料除去率と工具寿命を最大にするには、ワークとかみ合うカッタ径の2/3を目安にします。これは、フライス幅の約1.5倍のカッタ径に相当し、効率的な切り屑の形成と排出を保証します。
コンベンショナル（アップ）フライス加工を採用する場合、工具径と切削幅の適切な比率により、フライスカッターのワークへの進入時に有利な切削角度が確保される。この方法は、加工硬化のリスクを最小限に抑え、仕上げ面の品質を向上させます。
工作機械の能力では理想的な切削比を安定して維持できない場合は、軸方向の切削深さを複数のパスに分割することを検討してください。この戦略は、フライスカッターの直径と切削幅の最適な比率を維持するのに役立ち、寸法精度を維持しながら、プロセスの安定性と工具寿命を向上させます。
フライスカッターの歯数は、加工工程を最適化する上で非常に重要な要素であり、生産効率、仕上げ面品質、および全体的な切削性能に直接影響します。例えば、直径100mmの疎歯フライスカッターの歯数は通常6枚ですが、同じ直径の密歯フライスカッターの歯数は8枚以上です。このような歯密度のばらつきは、切りくずの形成、排出、切削ダイナミクスに大きく影響します。
フライスカッターは、一般的に歯密度によって3つのカテゴリーに分類される：
歯の密度の選択には、いくつかの要素の慎重なバランスが必要である：
同時に切削する歯の数を決定する歯ピッチは、非常に重要な考慮事項です。切削の安定性を維持し、フライス加工による有害な衝撃を防ぐには、少なくとも1つの歯が常に切削に関与していることを確認することが不可欠です。この継続的なかみ合いは、工具の損傷や機械の過負荷のリスクを軽減します。
さらに、歯ピッチは適切な切り屑の形成と排出を可能にしなければならない。切り屑のスペースが十分でないと、切り屑が詰まる可能性があり、刃先と加工面の両方を損傷する可能性がある。逆に、歯が過度にまばらに配置されていると、1歯あたりの切削力が増大し、加工面の品質が低下する可能性があります。
工具の切削角度は、半径方向平面および軸方向平面に対して、正のすくい角、負のすくい角、またはゼロすくい角として位置付けることができる。切れ刃全体が同時に被削材に衝突するゼロすくい角は、一般に使用されない。
面フライスカッターの角度の選択は、面フライスの接触モードに影響する。カッタへの衝撃を最小限に抑え、カッタの損傷を減らし、面接触モードを避けるには、カッタの切削角度と面フライスカッタの幾何学的角度の両方を考慮することが重要です。
切削角度は、ラジアルすくい角とアキシャルすくい角の組み合わせで決まる。
軸方向と半径方向の前進角がマイナスの工具（「二重マイナス」と呼ばれる）は、主に鋳鉄や鋳鋼の粗加工に使用されるが、工作機械には高い出力と十分な剛性が求められる。ダブルネガティブ」の刃は刃先が強く、大きな切削負荷に対応できるが、工作機械、ワーク、治具にも高い剛性が求められる。
軸方向と半径方向の前進角が正の工具（「ダブルポジ」と呼ばれる）は、切削角が大きくなり、切削が軽くなり、切りくずの排出がスムーズになるが、切れ刃の強度が弱くなる。
この組み合わせは、ステンレス鋼、耐熱鋼、普通鋼、鋳鉄などの軟質材料や素材の加工に最適です。工作機械の出力が低い場合、加工システムの剛性が不十分な場合、切りくずの堆積が発生する場合に使用する。
ラジアル負のすくい角とアキシャル正のすくい角の組み合わせは、負のラジアルすくい角で切れ刃強度を高め、正のアキシャルすくい角でせん断力を生み出します。この組み合わせは、強い耐衝撃性と鋭い切れ刃を持ち、鋼、鋳鋼、鋳鉄の重切削に適しています。
ラジアル正のすくい角とアキシャル負のすくい角は、折損した切り屑が中心より下に移動する原因となり、切り屑が加工面に傷をつけ、切り屑の排出不良につながる。
フライスチップの選択は、平面フライス加工において重要な要素です。プレスチップと研削チップのどちらを選択するかは、具体的な加工要件に依存し、それぞれのタイプが異なる用途に明確な利点をもたらします。
プレス加工されたチップは、荒加工においてコスト効率が高く、優れた刃先強度を発揮するため、衝撃に強く、高い送り速度と大きな切り込み深さに対応できます。これらのチップは、すくい面に切屑を分断する幾何学的形状が施されており、切削抵抗を効果的に低減し、工具、ワーク、切屑間の摩擦を最小限に抑え、消費電力を低減します。プレス加工されたチップは堅牢であるため、精度がそれほど要求されない用途での重切削に最適です。
しかし、プレス加工されたチップには、仕上げ面の品質や寸法精度に限界があります。フライスカッター本体に取り付けた際のチップ高さのばらつきは大きく、加工面の均一性に影響を与える可能性があります。このような欠点があるにもかかわらず、プレス加工されたチップは、その費用対効果と粗加工の場面での耐久性により、生産現場で広く使用されています。
仕上げフライス加工には、研削チップが適しています。これらのチップは寸法精度に優れ、切れ刃の正確な位置決め、加工精度の向上、面粗度の低減を実現します。最新の研削技術により、最適化された切り屑排出形状とすくい角が形成され、低送り速度と切り込み深さでも、効率的な切り屑排出と切削抵抗の低減が可能です。
仕上げ加工用のチップ設計における最近の開発は、大きなポジティブすくい角と、精密に研磨された切屑分断溝の組み合わせに重点を置いています。この構成により、高品質な仕上げ面を得るために重要な、小さな送り速度と浅い切り込み深さでの効果的な切削が可能になります。しかし、非常に小さな送り速度と切り込み深さで超硬チップを使用する場合、すくい角が不十分だと工具先端が被削材と擦れる危険性があることに注意することが重要です。これは、工具の早期摩耗やチップ寿命の低下につながる可能性があります。
フライス・チップの性能を最適化するには、以下の要素を考慮する：
MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。
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