加工材料に応じて適切な彫刻およびフライス加工マシニングセンターツールを選択するにはどうすればよいですか?

現代の製造業では、 彫刻・フライス加工マシニングセンター 高精度加工を行うための重要な装置の一つです。工具の選択は加工効果と生産効率に重大な影響を及ぼします。特に加工材料が異なる場合、適切な工具の選択が特に重要です。適切な工具を使用すると、加工精度が向上するだけでなく、工具寿命が延長され、生産効率が向上し、加工中の故障率が減少します。次に、さまざまな加工材料に応じて適切なツールを選択する方法について詳しく説明します。

1. 加工材料の特性を理解する
材料が異なれば、加工時の物理的および化学的特性も異なるため、工具を選択する際には、材料の硬度、強度、靱性、熱伝導率、耐食性、表面粗さなどの要素を考慮する必要があります。いくつかの一般的な材料の特性を次に示します。

金属材料: アルミニウム、鋼、チタン合金、ステンレス鋼などは、通常、より高い切削力と熱安定性を必要とします。
プラスチックおよび複合材料: 硬度が低く、機械加工性に優れていますが、切削熱が蓄積しやすい傾向があります。
木材および柔らかい材料: これらの材料は比較的柔らかく、切断時に大きな切削抵抗が発生する可能性があるため、工具を選択する際は、切断速度と工具の形状に注意を払う必要があります。
セラミックと超硬: これらの材料は非常に硬いため、通常、これらを扱うには非常に耐摩耗性の高い工具材料が必要です。
2. 材料の硬さに応じて工具を選択する
工具の硬度は重要な選択基準の 1 つであり、特に高硬度の材料を加工する場合、工具の早期摩耗を避けるために、工具の硬度は被削材の硬度よりも高くする必要があります。

アルミニウム合金、銅合金などの軟金属：高速度鋼（HSS）工具や超硬工具が使用できます。これらの材料は比較的簡単に切断でき、工具もそれほど硬くする必要はありません。超硬工具は工具の耐久性を確保しながら生産効率を向上させることができます。

鋼、ステンレス鋼、チタン合金などの中硬度の金属: これらの材料を加工する場合、通常、工具の耐摩耗性と熱安定性を高めるために、窒化チタン (TiN) または窒化アルミニウム (AlTiN) コーティングなどのコーティングされた超硬工具が必要です。ツール。 **CVD (化学蒸着) または PVD ​​(物理蒸着)** コーティングは、工具の耐用年数を効果的に延長し、高温による工具の焼き鈍しを軽減します。

高硬度金属（工具鋼、焼き入れ鋼、チタン合金など）：これらの高硬度材料の場合は、PCD（多結晶ダイヤモンド）工具やCBN（立方晶窒化ホウ素）など、より硬度が高く、耐摩耗性が高い工具を選択する必要があります。 ）ツール。これらの工具は、高硬度の材料を加工する際にも切れ味を維持し、切削抵抗を低減し、工具の寿命を延ばすことができます。

3. 材料の切削特性に応じた工具形状の選択
工具の形状により、切削方法と切削プロセス中の切削抵抗の分布が決まります。材料が異なれば、工具形状に対する要件も異なります。

アルミニウムや銅などの軟質金属: 軟質金属では、ねじれ角が大きいほど切削時の摩擦が軽減され、切削効率が向上するため、一般に高ねじれ角工具が使用されます。より低い切削抵抗とより低い切削熱を確保するには、工具すくい角を適切に大きくする必要があります。

ステンレス鋼およびチタン合金: これらの材料は多くの場合、より大きな切削熱を発生するため、切削熱の発生を抑えるために直角工具または低ねじれ角工具を選択する必要があります。さらに、通常、工具の刃先にはより優れた耐摩耗性と安定性が求められるため、切削の安定性を向上させ、振動を低減するために両刃または多刃工具が使用されます。

プラスチックおよび複合材料: これらの材料を加工する場合、多くの場合、タングステン鋼工具または超硬工具が選択されます。工具形状は主に直角工具となっており、切削時の切削抵抗や温度の蓄積を最小限に抑え、材料の変形や溶融を防ぎます。

4. 工具コーティングの選択
工具コーティングの選択により、工具の耐摩耗性と耐熱性を大幅に向上させることができます。さまざまな加工材料に対して、適切なコーティングを施すことで、加工効率と工具寿命を効果的に向上させることができます。

アルミや銅合金などの軟金属：TiN（窒化チタン）コーティング工具も選択可能です。このコーティングは、工具と材料の間の摩擦を軽減しながら、工具の硬度と耐摩耗性を向上させることができます。

ステンレス鋼、チタン合金などの難加工材：AlTiN（窒化アルミニウムチタン）コーティング工具の選定に適しています。このコーティングは高温に耐え、高い切削温度と高い切削抵抗のニーズに適応し、工具の摩耗を軽減し、精度を確保します。

超硬やセラミックスなどの高硬度材：**PVD(物理蒸着)**コーティングされた工具も選択可能です。熱安定性、耐摩耗性に優れ、高硬度材の精密加工に適したコーティングです。

5. その他の注意事項
切削速度と送り速度: 材料が異なれば、切削速度と送り速度の要件も異なります。アルミニウム合金や銅合金などの軟質金属の加工では、より高い切削速度と送り速度を使用できますが、超硬合金やセラミックスの加工では、過剰な熱の蓄積と工具を減らすために通常より低い切削速度と送り速度が必要です。着る。

クーラントの使用: 高温材料 (チタン合金やステンレス鋼など) を加工する場合、クーラントを使用すると、加工温度を効果的に下げ、工具の摩耗や材料の変形を軽減できます。冷却方法を合理的に選択すると、加工品質と工具寿命を向上させることができます。