工具振れを軽減する方法CNCフライス加工？
工具の半径方向の振れによって生じる誤差は、理想的な加工条件下で工作機械が達成できる加工面の最小形状誤差と幾何学的形状精度に直接影響します。工具の径振れが大きいほど、工具の加工状態が不安定になり、加工効果に影響を与えます。
▌ ラジアル振れの原因
1. 主軸自体のラジアル振れの影響
主軸のラジアル振れ誤差の主な原因は、各主軸ジャーナルの同軸度誤差、軸受自体の諸誤差、軸受間の同軸度誤差、主軸の振れなどであり、それらが主軸のラジアル回転精度に与える影響が考えられます。加工方法により主軸が異なります。
2. 工具中心と主軸回転中心のズレによる影響
工具を主軸に取り付ける際、工具の中心と主軸の回転中心が一致していないと、必然的に工具のラジアル振れが発生します。
具体的な影響要因としては、ツールとチャックのマッチング、ツールのロード方法が正しいかどうか、ツール自体の品質などが挙げられます。
3. 特定の加工技術の影響
加工中の工具のラジアル振れは、主にラジアル切削抵抗によってラジアル振れが悪化することが原因です。ラジアル切削抵抗は、総切削抵抗のラジアル成分です。加工中にワークの曲がりや変形、振動の原因となり、ワークの加工品質を左右する主な分力です。主に、切削量、工具とワークの材質、工具形状、潤滑方法、加工方法などの要因に影響されます。
▌ラジアル振れを低減する方法
加工中の工具のラジアル振れは、主にラジアル切削抵抗によってラジアル振れが悪化することが原因です。したがって、ラジアル振れを低減するには、ラジアル切削抵抗を低減することが重要な原則となります。ラジアル振れを低減するには、次の方法を使用できます。
1. 鋭利な工具を使用する
より大きな工具すくい角を選択すると、工具がより鋭くなり、切削抵抗と振動が低減されます。
より大きなツールバック角度を選択すると、ツールの主背面とワークピースの移行面の弾性回復層の間の摩擦が減少し、それによって振動が減少します。ただし、工具のすくい角やバック角を大きくしすぎると、工具の強度や放熱面積が不足します。
荒加工の場合は小さくても大丈夫ですが、微細加工の場合は工具の径方向の振れを少なくするために大きくして工具を鋭利にする必要があります。
2. 強力なツールを使用する
まず、ツールバーの直径を大きくすることができます。同じラジアル切削力の下で、ツールバーの直径は 20% 増加し、工具のラジアル振れは 50% 減少します。
第二に、工具の延長長さを短くすることができる。工具の突き出し長さが長くなるほど、加工時の工具の変形が大きくなります。加工中、工具は常に変化しており、工具の径方向の振れは連続的に変化し、その結果、ワークの表面は不均一になります。同様に、工具の延長長さが 20% 減少すると、工具の半径方向の振れも 50% 減少します。
3. 工具の前刃は滑らかでなければなりません
加工中、滑らかな前切れ刃により工具上の切りくずの摩擦が軽減され、工具にかかる切削抵抗も低減されるため、工具の半径方向の振れが軽減されます。
4. スピンドルテーパーとチャックを清掃します
スピンドルテーパとチャックはきれいでなければならず、ワークピースの加工中に発生する塵や破片があってはなりません。
加工ツールを選択する際は、できるだけ突き出し長さが短いものを使用するようにしてください。切断するときは、力が大きすぎたり小さすぎたりせず、適度かつ均一である必要があります。
5. 合理的な切込み深さの選択
切り込みが浅すぎると加工が滑ってしまい、加工中に工具の径方向振れが連続的に変化し、加工面が荒れてしまいます。切り込みが深すぎると、その分切削抵抗が増加し、工具の変形が大きくなります。加工中に工具の径方向の振れが大きくなると、加工面も粗くなります。
6. 仕上げ加工時にリバースフライスを使用する
正転加工ではリードスクリューとナットの隙間位置が変化し、ワークテーブルの送りムラが発生し、衝撃や振動が発生し、工作機械や工具の寿命、ワークの加工面粗さに影響を与えます。
リバースミーリングを使用すると、切削厚さが薄いものから厚いものに変化し、工具負荷も小さなものから大きなものに変化し、加工中の工具はより安定します。これは仕上げ時にのみ使用されることに注意してください。荒加工の場合は、生産性が高く、工具寿命も保証できるフォワードミーリングを引き続き使用する必要があります。
7. 切削液の適正使用
切削液の合理的な使用 水溶液は冷却が主な働きをしており、切削力への影響はほとんどありません。切削油は主に潤滑剤として機能し、切削抵抗を大幅に低減します。
工作機械の各部品の製造および組立精度が保証され、合理的なプロセスと工具が選択されている限り、工具の半径方向の振れがワークの加工精度に及ぼす影響を最小限に抑えることができることが実践で証明されています。
投稿日時: 2024 年 7 月 5 日
