工具の振れを抑える方法CNCフライス加工？
工具のラジアル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。工具のラジアル振れが大きいほど、工具の加工状態が不安定になり、加工効果への影響が大きくなります。
▌ ラジアル振れの原因
1. スピンドル自体のラジアル振れの影響
スピンドルのラジアル振れ誤差が発生する主な原因としては、スピンドルジャーナルごとの同軸度誤差、ベアリング自体の各種誤差、ベアリング間の同軸度誤差、スピンドルのたわみなどがあり、加工方法によってスピンドルのラジアル回転精度への影響が異なります。
2. 工具中心とスピンドル回転中心の不一致の影響
工具をスピンドルに取り付ける際、工具の中心とスピンドルの回転中心がずれていると、工具の半径方向の振れが必然的に発生します。
具体的な影響要因としては、工具とチャックの適合性、工具の装着方法が正しいかどうか、工具自体の品質などが挙げられます。
3. 特定の処理技術の影響
加工中の工具のラジアル振れは、主にラジアル切削力がラジアル振れを悪化させるためです。ラジアル切削力は、総切削力のラジアル成分です。加工中にワークの曲がりや変形を引き起こし、振動を発生させます。これは、ワーク加工の品質に影響を与える主要な分力です。主に、切削量、工具とワークの材質、工具の形状、潤滑方法、加工方法などの要因によって影響を受けます。
▌ 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、主にラジアル切削力がラジアル振れを悪化させることによって発生します。したがって、ラジアル切削力を低減することは、ラジアル振れを低減するための重要な原則です。ラジアル振れを低減するには、以下の方法があります。
1. 鋭利な道具を使う
工具のすくい角を大きくして工具をより鋭くし、切削力と振動を減らします。
工具の主背面とワークの遷移面の弾性回復層との間の摩擦を低減し、振動を低減するために、工具のバックアングルを大きく選択してください。ただし、工具のすくい角とバックアングルを大きくしすぎると、工具の強度と放熱面積が不足する恐れがあります。
荒加工時は小さくても構いませんが、微加工時は工具の径方向の振れを抑えるために大きくして、工具をより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。同じ径方向の切削力で、ツールバーの直径は20%増加し、工具の径方向の振れは50%減少します。
第二に、工具の突出し長さを短くすることができます。工具の突出し長さが長いほど、加工中の工具の変形が大きくなります。工具は加工中に常に変化しており、工具のラジアル振れも連続的に変化し、ワークピースの表面が凹凸になります。同様に、工具の突出し長さを20%短縮すると、工具のラジアル振れも50%短縮されます。
3. 工具の前刃は滑らかでなければならない
加工中、滑らかな前刃により工具上の切削片の摩擦が低減され、工具の切削力も低減されるため、工具の半径方向の振れも低減されます。
4. スピンドルテーパーとチャックを清掃する
スピンドルのテーパとチャックは清潔でなければならず、ワークピースの加工中にほこりや破片が発生してはなりません。
加工工具を選ぶ際は、突出し長さが短い工具を使用するようにしてください。切削する際の力は、大きすぎたり小さすぎたりせず、適度で均一である必要があります。
5. 適切な切削深さの選択
切込み深さが小さすぎると、加工中に工具が滑り、工具の振れが加工中に連続的に変化し、加工面が粗くなります。切込み深さが大きすぎると、切削抵抗が増加し、工具が大きく変形します。また、加工中に工具の振れが大きくなると、加工面が粗くなります。
6.仕上げ加工時にリバースミリングを使用する
フォワードフライス加工時に、リードスクリューとナットのギャップ位置が変化し、ワークテーブルの送りが不均一になり、衝撃や振動が発生し、工作機械やツールの寿命や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、切削厚さが小さいものから大きいものへと変化し、工具負荷も小さいものから大きいものへと変化し、加工中の工具の安定性が向上します。ただし、これは仕上げ加工のみに使用されることに注意してください。荒加工では、生産性が高く、工具寿命を保証できるため、フォワードミーリングを使用する必要があります。
7. 切削液の適切な使用
切削液の適切な使用 冷却を主目的とした水溶液は切削力にほとんど影響を与えません。一方、潤滑剤として作用する切削油は、切削力を大幅に低減します。
実践により、工作機械の各部品の製造および組み立て精度が保証され、適切なプロセスとツールが選択されている限り、ツールのラジアル振れがワークの加工精度に与える影響を最小限に抑えられることが証明されています。
投稿日時: 2024年7月5日
