高いための 5 つの要素

サンドビック コロマント コロミル プルーラ HFS エンドミルは、鋼およびステンレス鋼用途向けに開発されていますが、耐熱超合金やチタンなどの難削材の生産性も向上します。 サンドビック・コロマント

材料除去率 (MRR) は、一定期間内にコンポーネントからどれだけの金属が除去されるかを測定します。 フライス加工では、半径方向切込み深さ (RDOC) と軸方向切込み深さ (ADOC) と送り速度を乗算することで計算できます。 たとえわずかでも MRR が増加すると、短期間でより多くのコンポーネントを生産しようとしている工場にとって、効率が大幅に向上する可能性があります。 MRR を向上させることで、工場はサイクル タイムを短縮し、工具寿命を延長し、部品あたりのコストを効果的に削減し、利益率を最大化することができます。

高効率フライス加工 (HEM) は、低い RDOC と高い ADOC を組み合わせて機械の MRR を向上させるために使用できる荒加工戦略であり、切れ刃全体で一貫した摩耗を実現し、熱の発生を減らし、速度の向上を可能にします。 。

HEM は、2 つの異なる点で従来のフライス加工とは異なります。 これにより、制御されたまたは一貫したかみ合い角度と半径方向の切りくずの薄化が可能になります。

「従来のフライス加工や電動フライス加工は、工具の直径全体を使用して機能します」と、オンタリオ州ミシサガにあるサンドビック・コロマントのフライス製品およびアプリケーションのスペシャリスト、ブライアン・マクニール氏は述べています。 「これは、工具の噛み合いが大きくなり、多くの場合、切込み深さが制限されることを意味します。超硬ソリッドエンドミルや刃先交換式ミルでは、非常に高価な超硬の全長が使用されることはありません。一方、HEM または高送り側フライス加工 (HFSM) は、非常に低いかみ合いで工具の全長を使用します。これにより、すべての超硬合金の使用と半径方向の切りくずの薄化が可能になります。」

噛み合いを減らすとプロセスから熱が除去され、高速切削が可能になります。 耐熱性材料では、工具が処理する熱が少なくなるため、工具寿命の延長に役立ちます。

「HEM は通常、旧式のタイプのツールパスよりも生産性が高く、必要な電力も少なくなります」と MacNeil 氏は言います。

HEM があなたのショップに適切であることを確認する 5 つの方法を次に示します。

オハイオ州カヤホガフォールズにある京セラ SGS プレシジョン ツール社の R&D エンジニア、ジェイク ラザフォード氏は次のように述べています。 「あらゆる問題に万能の解決策があるわけではありません。アプリケーション全体を見て、それが最良かつ最も効率的な選択肢であることを確認する必要があります。」

HEM がアプリケーションにとって意味があるかどうかを判断する 1 つの方法は、テストを通じてです。 多くの切削工具メーカーは、顧客がプロセスを理解し、作業現場でどのように機能するかを正確に確認できるように、社内でテストを実施します。

「意図した目標に応じて、いくつかの異なるタイプのツールパスと戦略をテストできます」と京セラ SGS プレシジョン ツールのアプリケーション エンジニア、ジェイコブ (ピート) ラック氏は述べています。 「肝心なのは、あなたの目標は何なのかということです。サイクルタイムが懸念事項である場合（それはよくあることですが）、HEM は良い戦略です。そうでない場合は、そのために必要なものすべてに投資する価値はないかもしれません。」

京セラ SGS H-Carb 7 枚刃高効率エンドミルは、深軸トロコイドおよび高速加工用途に特化しています。 特殊なコアとフルートの設計により、たわみを低減しながら剛性と切りくずの流れが向上します。 京セラSGS精密工具

店舗が初めて HEM の採用を開始する場合、速度テストはプロセスをよりよく理解するのに役立ちます。 特定のツールとプログラムを使用するテストは、機械の限界と振動を引き起こす可能性のあるポイントを特定するのに役立ちます。

「これらの戦略を採用し始める前に、マシンの限界を知り、それをテストすることが非常に重要です」と MacNeil 氏は言います。 「お店は、面倒なことはせずにすぐにでも参加したいと考えていますが、特に消灯営業の場合は、事前の計画が成功のために非常に重要です。」

HEM は、ほとんどの場合、特定のタイプのツールパスであり、トロコイド ミーリング スタイルに基づいています。 カットへの出入りが簡単になります。 従来のツールパスは、材料へのより標準的なステップオーバーを提供しますが、これはツールにとってより急で難しい傾向があります。 HEM ツールパスはより緩やかであり、材料によるフルートへの過負荷がなくなるため、ツール内のより多くのフルートを利用できます。

「適切な CAM ソフトウェアは、HEM を成功させるために最初に必要なものの 1 つです」と MacNeil 氏は述べています。 「現在、ほとんどのシステムは、このような一定のエンゲージメント ツールパスを生成できます。そのテクノロジーを持たない一部のショップは、それを購入する必要があります。しかし、一定のエンゲージメントを適用できる CAM ソフトウェアが絶対に必要です。特定の条件で過負荷になり始めると、そのためです。」セクションでは振動を誘発する傾向があり、超硬が欠けたり、ワークピースの仕上げが不十分になる可能性があります。」

たとえば、CAM ソフトウェアが工具直径の 8% を使用するように指示されている場合、常に 8% のままであることが重要です。 これにより、工具が常にカットから出たり入ったりするのを防ぐことができます。 ツールを使い続けるためのソフトウェアが必要です。

「現在、多くの CAM ソフトウェアには、ある種の HEM ツールパスが組み込まれています」と Rutherford 氏は言います。 「それを選択するだけです。そのツールパスを選択するとき、必ずしも刃数の多い工具である必要はありませんが、刃長と送り速度を活用するには、多くの場合、刃数の多い工具が最良の選択肢になります」利益を得るために。」

HEM に関する課題の 1 つは、一部の工場が、高送りの側面フライス加工を実行できない機械で、極端な送りで実行しようとすることです。

「コンピュータ制御がすべてのコードを読み取ることができない場合、制御は行き詰まって停止し始める傾向があります」とマクニール氏は述べた。 「このプロセスでは連続的な切削動作が必要です。一度工具を動かし始めたら、できれば停止したくないものです。制御が追いつかないと、ワークピースに問題が発生し、工具が欠けることになります。 、そしてプロセスの要点をすべて破ります。」

工作機械には十分な先読み機能が必要です。 これがないと、動き回ったり、ある場所からジャンプしたりして、数行のコードを読んでから次のコードにジャンプすることになります。

「これにより、ツールにさらに多くの負荷がかかり、サイクルタイムの向上が台無しになります」とラザフォード氏は述べています。 「500 IPM をプログラムすることはできますが、マシンがそれほど多くのコード行を読み取れない場合、またはコード内の行間の短いスペースでその速度に達することができない場合、プログラムは実行できません。完全な 500 IPM を達成します。HEM に飛び込む前に、ジョブを完了するために必要なすべての機能がマシンにあることを確認してください。」

サンドビック・コロマントのコロミル・プルーラ・ガネットなどの一部の超硬エンドミルは、深く狭いスロットに材料を突き出すために特別に設計された形状を備えています。 サンドビック・コロマント

切りくず除去率が高くなるほど、工具保持の重要性が増します。

「工具を適切に保持していないか、ER コレットなどの安価な工具ホルダを使用している場合、ヘリカルおよび軸方向の切削力によって実際に工具がホルダから吸い出される可能性があります」と MacNeil 氏は言います。 「油圧チャックや熱収縮ツールホルダーのようなものを選択しますが、ウェルドンホルダーは依然として非常に効果的です。ただし、油圧チャックと熱収縮を使用すると、ツール自体の振れは非常に低くなりますが、ツールがふらつき始めると、 「粗悪な表面仕上げが残ります。本質的に、これにより、工具が切れたり上がったりするときに、工具の溝の半分しか使用されなくなります。切りくず負荷が 2 倍になります。」

ツールホルダーが正確かつ正確な振れ、つまり低い振れを提供していることを確認するテストが重要です。 HEM は、大きな振れに対して特に敏感です。 より多くのフルート数とより長いカット長の組み合わせにより、このプロセスではフルートの端の振れが強調されます。

「本質的に、これは、あるフルートが別のフルートよりもはるかに多くの仕事をしていることを意味します」とラザフォード氏は述べた。 「より大きなチップ負荷がかかる 3 枚刃または 4 枚刃のエンドミルに比べて、誤差の余地ははるかに少なく、チップスペースの縮小により、その誤差の範囲はさらに減少します。」

HEM 用に作成されたツールパスは、正しいツールが使用された場合にのみ有効です。 HEM 用に設計されたツールがなければ、期待される利点が実現できない可能性があります。

「プロセスを本当に最適化するには、長い溝長で深い切り込みを入れる必要があります」とラック氏は言います。 「通常、標準工具よりも刃長が長いことがわかります。また、チップブレーカは長い切りくずを粉砕して、切りくずを切削ゾーンの外に簡単に排出するのに役立ちます。刃数の多い工具はより剛性が高く、これは深い切り込みを行うために重要です」そして、HEM ツールパスを利用して高い除去率を実現します。」

ほとんどの工具会社は、この用途向けに特別に設計された切削工具を持っており、通常は 4 ～ 5xD の範囲にあり、円錐形のコアを持つ傾向があります。 底部まで単一直径のコアはテーパー付きコアよりも弱い傾向があり、同様の切りくず排出能力が得られません。

「さまざまなフルートのらせんを使用して設計されたツールは、スムーズな切断を確実にするもう 1 つの方法です」と Mac-Neil 氏は言います。 「4 枚刃の工具では、1 番目と 3 番目の刃は 37 度ですが、2 番目と 4 番目の刃は 40 度になります。さまざまなねじれにより、1 つの刃から次の刃へわずかな一時停止が生じ、そのギャップによって高調波の発生が防止されることがよくあります。円筒形のランドと刃先の後ろに特徴を備えたツールは、このような高い金属除去率でも切削を安定させるのに役立ちます。」

コネチカット州ブルームフィールドの Dapra Milling Solutions 社、ミリング製品およびアプリケーション担当ディレクターの Michael Bitner 氏が、高送りランピングが材料除去率の向上にどのように役立つかについて説明します。

CM：高送りランピングとは何ですか?またその仕組みは何ですか?

Dapra Milling Solutions の Michael Bitner が、高送りランピングが材料除去率の向上にどのように役立つかを説明します。 Dapra フライス加工ソリューション

苦味者:高送りランピングでは、内部または外部形状のプロファイルフライス加工中に一定のランピング動作で高送りカッターをプログラムする必要があります。 一般に、カッターは、加工される内部開口部の最小幅の半分をわずかに超えるか、輪郭フライス加工される外部形状のカット幅よりも大きくなります。 ポケットまたは輪郭のプロファイルミリング中に一定のランプを実行することにより、工具は上から材料に入り、最終的な深さに達するまでカットから離れません。 これにより、入口と出口の移動がなくなり、工具圧力が一定に保たれます。

CM：これを効果的にするにはどのような要件が必要ですか?

苦味者: CAM ソフトウェアは、従来の 2D 輪郭ミリング プログラムではなく、ランプ プロファイル ルーチンを生成できなければなりません。 ランプの深さは通常、輪郭の周りのパスごとの深さによって、またはランプ角度の指定によって指定できます。

CM：高送りランピングの利点と課題は何ですか?

苦味者:次のような利点があります。

課題には次のようなものがあります。

CM：ショップはどのようなベストプラクティスを採用すべきでしょうか?

苦味者:内部キャビティの場合は、加工する開口部の最も狭い寸法の半分をわずかに超える幅の工具を使用します。 ポケットが大きすぎて 1 回のパスで加工できない場合は、プロファイルをオフセットして加工する小さな内部ポケットを作成し、次に移動して外部ポケットを加工します。

外部輪郭加工の場合は、パスごとにすべての材料が除去されるように、カッターが最大切断幅 (WOC) よりも大きいことを確認してください。

どちらの場合も、通常の高送りパラメータでカッターを動作させ、インサートの最大値内でランピングしながら切込み深さを確実に維持します。 このため、一般的には、ランプ角度を指定するのではなく、ランプの深さを指定することをお勧めします。

CM：このテクノロジーにはどのような誤解や間違いがありますか?

苦味者:このタイプのプログラミングを顧客がこれまでに使用したことがない場合は、一定のランピングとランプ エントリを混同しないように注意してください。 ランプエントリは、プログラムされた切込み深さまでランプし、その Z レベルでパスを完了するだけです。 正しくプログラムされた高送りランピング ルーチンでは、最終深さに達した後のフラット パスを除き、最初から最後まで常にランピングが行われます。

もう 1 つの主な間違いは、切りくずを適切に排出するために必要な空気量を過小評価していることです。 切りくずの発生率が非常に高く、十分な空気圧 (および複数のエア ライン) を供給できないと、切りくずの再切断や切りくずのパッキングが発生し、いずれもインサートの破損や工具の損傷につながる可能性があります。 優れた生産性により、切りくず除去要件も強化されます。

副編集長の Lindsay Luminoso には、[email protected] で連絡できます。

Dapra フライス加工ソリューション、www.dapra.com

京セラ SGS プレシジョン ツール、www.kyocera-sgstool.com

サンドビック・コロマント、www.sandvik.coromant.com