CNC 加工で材料損傷を引き起こす切削の種類

CNC 加工は、さまざまな業界でよく使用される、非常に効率的で精密な製造プロセスです。ただし、他の製造プロセスと同様に、特定の種類の切断では材料の損傷を引き起こす可能性があり、時間、リソース、お金が無駄になります。この記事では、CNC 加工で材料の損傷を引き起こす可能性のある最も一般的な種類の切削と、そのような問題を回避または最小限に抑える方法について説明します。

不適切なツールの選択

CNC 加工における材料損傷の最も一般的な原因の 1 つは、切断作業に不適切な工具を使用することです。間違ったタイプやサイズの工具を使用すると、過剰な切削抵抗が発生したり、表面仕上げが悪くなったり、工具が破損したりする可能性があります。たとえば、特定の切削作業に不適切な溝長の工具を使用すると、切りくず排出が不十分になり、切削温度が上昇し、ワークピースに損傷を与える可能性があります。さらに、間違った形状やコーティングを備えた工具を使用すると、刃先の蓄積、工具の摩耗、切りくず処理の不良が発生し、これらすべてが材料の損傷につながる可能性があります。

不適切な工具の選択によって引き起こされる材料の損傷を回避するには、加工される材料、切削の種類 (荒加工、仕上げなど)、切削パラメータ (速度など) などの切削作業の要件を慎重に検討することが重要です。 、送り、切込み深さ）。さらに、高度なツールパス シミュレーションと CAD/CAM ソフトウェアを使用すると、作業に適したツールを選択し、材料の損傷を最小限に抑えるために切削パラメータを最適化するのに役立ちます。

不適切な切削パラメータ

CNC 加工における材料損傷のもう 1 つの一般的な原因は、切削速度、送り速度、切込み深さなどの不適切な切削パラメータの使用です。特定の材料または切削操作に対して切削パラメータの設定が高すぎたり低すぎたりすると、過度の工具の摩耗、表面仕上げの低下、さらにはワークピースの損傷が発生する可能性があります。たとえば、硬くて脆い材料に高い切削速度と送り速度を使用すると、工具の欠けやワークピースの破損が発生する可能性があり、一方、柔らかい材料に低い切削速度と送り速度を使用すると、刃先が構成され、切りくず処理が低下する可能性があります。 、表面損傷の原因となります。

不適切な切削パラメータによって引き起こされる材料の損傷を回避するには、切削工具と CNC 機械の機能だけでなく、機械加工される材料の特性を理解することが不可欠です。徹底的な材料テストを実施し、工具メーカーや業界標準が提供する切削パラメータのガイドラインを使用することで、CNC 機械工は切削パラメータを最適化して、材料損傷のリスクを最小限に抑えながら、望ましい材料除去率を達成できます。

不適切なツールパスと加工戦略

ツールパスと加工戦略は、CNC 加工における全体的な切削性能と材料の完全性において重要な役割を果たします。鋭角なコーナー、突然の方向変更、過剰な位置変更などの不適切なツールパスは、ツールのたわみ、振動、切りくず排出不良を引き起こし、ワークピースの損傷につながる可能性があります。同様に、従来のフライス加工の代わりに上昇フライス加工を行うなど、不適切な加工戦略を使用すると、工具のびびり、ワークピースの振動、表面仕上げの低下が発生し、材料の損傷につながる可能性があります。

不適切なツール パスや加工方法によって引き起こされる材料の損傷を回避するには、切削操作の特定の要件と加工される材料の特性に基づいて、ツール パスと加工方法を慎重に計画し、最適化することが重要です。高度な CAD/CAM ソフトウェアを使用してツール パスをシミュレーションすると、潜在的な問題を特定し、材料の損傷を最小限に抑えるために加工プロセスを最適化するのに役立ちます。

不十分な切りくず処理と排出

CNC 加工における材料の損傷を防ぐには、適切な切りくず処理と排出が重要です。切りくずが効果的に制御されず、切削ゾーンから排出されないと、切りくずの再切断、構成刃先の形成、工具の摩耗が発生し、表面仕上げの低下やワークピースの損傷につながる可能性があります。さらに、制御されていない切りくずの形成や絡み合いは、切りくず詰まり、工具の破損、材料の付着を引き起こし、材料のさらなる損傷を引き起こす可能性があります。

適切な切りくず処理と排出を確実に行うには、適切な切削工具と切削パラメータ (チップ ブレーカの形状、切削液の塗布、切りくず排出方法 (スピンドル経由クーラント、エア ブラストなど) など) を選択することが重要です。さらに、チップコンベア、オーガ、チップビンなどの切りくず排出システムを使用すると、作業領域から切りくずを効果的に除去し、材料損傷のリスクを最小限に抑えることができます。

不適切なワーク保持と固定具

CNC 加工で使用されるワーク保持および固定システムは、切削加工中のワークピースの安定性と精度を確保する上で重要な役割を果たします。ワークの保持や固定が不十分だと、ワークの移動、振動、変形が発生し、表面仕上げの低下や寸法の不正確さ、さらには材料の損傷につながる可能性があります。たとえば、不適切なクランプ圧力、不適切なサポート、または不安定な治具設計を使用すると、ワークの移動、びびり、さらにはワークの排出が発生し、材料の損傷や潜在的な安全上の問題が発生する可能性があります。

不適切なワーク保持および固定具によって引き起こされる材料の損傷を回避するには、切断作業の特定の要件とワークピースの特性に基づいて、適切なワーク保持および固定ソリューションを慎重に選択および設計することが不可欠です。さらに、ワークピースの徹底的な検査と検証を実施し、真空チャック、磁気チャック、カスタム治具などの高度なワーク保持技術を使用することは、切断作業中のワークピースの安定性と完全性を確保するのに役立ちます。

要約すると、CNC 加工における材料の損傷は、不適切な工具の選択、不適切な切削パラメータ、不適切なツール パスと加工戦略、不十分な切りくず処理と排出、不適切なワーク保持と固定具など、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。材料損傷の潜在的な原因を理解し、そのような問題を軽減するための適切な対策を講じることにより、CNC 機械工は切削性能を向上させ、材料の完全性を最大化し、時間、リソース、および資金を無駄にするリスクを最小限に抑えることができます。適切な工具の選択、切削パラメータの最適化、ツールパスと加工戦略の慎重な計画、効果的な切りくず処理と排出、および適切なワーク保持と治具ソリューションにより、CNC 機械工は材料の損傷を回避しながら高品質で効率的な加工プロセスを達成できます。