CNC工具の選択と切削量の決定

数値制御加工その過程で、ナイフの選択と切断量CAD/CAM技術が開発され、CNC加工中にCAD設計データを直接利用することが可能になった。特に、CNC加工機に接続されたマイクロコンピュータは、設計、工程計画、プログラミングの全工程をコンピュータ上で完結させることができる。これにより、設計、工程計画、プログラミングの全工程をコンピュータ上で完結させることができ、一般に、工程を表現するために特別に設計されたファイルを出力する必要がない。

現時点では、多くのCAD / CAMソフトウェアパッケージは、自動プログラミング機能を備えており、この種のソフトウェアは、通常、プロンプトに関連する問題を計画するプロセスへのプログラミングインターフェイスである。このような、工具の選択、加工経路の計画、設定の切削量。プログラマが関連するパラメータを設定すると、NCプログラムが自動的に生成され、処理を達成するためにCNCマシンに送信することができます。したがって、CNC加工における工具の選択と切削量の決定は、人間とコンピュータの相互作用の状態で行われ、通常の工作機械による加工とは大きな対照をなす。ツール選択切削量を決定するための基本的な指針と同様に、CNC加工の特性を十分に考慮したプログラミングを行う必要がある。本稿では、CNCプログラミングにおいて直面しなければならない工具選択と切削量決定の問題について、いくつかの原則と提案を示し、注意すべき問題について論じる。

I. CNC加工によく使われる工具の種類と特徴

一般的に言えば、CNC加工工具は、通常、汎用工具、汎用接続シャンクだけでなく、少数の特殊シャンクをカバーし、これらの特性の高速、高効率、高度な自動化を持つCNC工作機械に適応しなければならない。ツールホルダーの役割は、工具を接続し、工作機械のパワーヘッドに組み付けることであるため、徐々に標準化とシリアル化が進む。CNC工具を分類する方法はたくさんある。工具の構造によって、①一体型、②はめ込み型、溶接または機械クランプ接続を使用し、機械クランプと非回転の2つのケースに分けることができ、回転させることができる、③複合工具、制振工具などの特殊なタイプに分けることができます。材料を分割する切削工具の製造によると、このようなカテゴリに分けることができます：高速度鋼切削工具のための1つ、第二は、超硬切削工具であり、第三は、ダイヤモンド切削工具であり、第四は、立方晶窒化ホウ素切削工具、セラミック切削工具などの他の材料で作られています。以下の通りである。切断工程区別するために、そしてに分けることができる: 円柱、穴、通された、切削工具および他のタイプを含む回転用具のための 1 つ; 第 2 はドリル、リーマー、タップ、等をカバーする鋭い用具です; 第 3 は退屈な用具です; 第 4 はフライス盤用具、等です。このニュースは、工具の耐久性、良好な安定性、デバッグが容易で、交換性などの要件の他の側面のためのCNC工作機械に適応するために、近年では、機械クランプインデクサブルツールが広く使用されていることを示している、CNC切削工具の数の観点から、それは30%〜40%の全体に達し、金属除去の量では、80%〜90%の総数を占めている。90%である。

比較の上に使用される工作機械の通常の種類の通常のスイングで、CNCツールの加工に使用され、主に次のような特性を持つ、さまざまな要件の多くがあるでしょう：

(1)剛性が高く（特に荒加工用）、精度が高く、耐振動性、熱変形性が低い；

(2) 素早い工具交換のための優れた互換性；

(3）高い生命、安定したおよび信頼できる切断の性能；

(4)工具のサイズは簡単に調整でき、工具交換の調整時間を短縮できる；

(5) 切りくずの除去を容易にするため、切りくずを確実に破砕または巻き取ることができる工具であること；

(6) プログラミングとツール管理のためのシリアル化と標準化。

第二に、CNC加工ツールの選択である。

人間とコンピュータの相互作用の状況では、マシンの処理能力に応じて、実行するために、その時点でCNCプログラミングでのナイフの選択は、ワークピースの材質、加工手順、切削用量だけでなく、工具やシャンクの正しい選択に他の関連要因の性能は、一般的な原則の工具の選択は、前提の処理ニーズを満たすために、インストールと調整を容易にすることである、良好な剛性、耐久性と高精度は、ツールの処理を改善するために短いツールシャンクを選択してみてください。剛性。

工具の選択、あなたは、工具のサイズと加工するワークの表面サイズ、生産、平面部品の周辺輪郭の処理のために、多くの場合、エンドミルカッター、フライス平面を使用するようにしなければならない、超硬インサートフライスカッターを選択する必要があり、凸、溝の加工は、高速度鋼エンドミルカッターを選択するために、粗面または荒い穴の加工は、トウモロコシのフライスカッターの超硬チップを設定することを選択することができます、面の三次元タイプのいくつかと可変開先輪郭形状の処理は、多くの場合、ボールエンドミルカッター、リングミルカッター、コーンミルカッターとディスクミルカッターを使用しています。一部の三次元タイプの面や可変ベベル輪郭形状の加工には、ボールフライスカッター、リングフライスカッター、コーンフライスカッター、ディスクフライスカッターを使用することが多い。

自由曲面の加工を行う場合、ボールエンドツールの先端の切削速度はゼロであるため、加工精度が要求を満たすようにするために、切削列は通常より密になるため、ボールエンドが表面仕上げに使用されることが多いという事情がある。また、平削り工具はボール工具よりも表面加工の品質や切削効率が良いので、荒削りや仕上げの表面にかかわらず、この条件の過切削がないことを保証する前提であれば、平削り工具を優先的に選択する必要があります。また、工具の耐久性と精度の程度と、工具の価格は大きな相関関係を持っている、それはほとんどの場合、良質の工具の選択は、工具のコストが増加しますが、加工と加工効率の結果品質が大幅に全体的な加工コストを削減することができることに留意する必要があります。

マシニングセンターでは、多種多様な工具がツールマガジンに装着され、いつでも工具を選択・交換できるようにプログラムされています。そのため、ドリル加工、中ぐり加工、エキスパンド加工、フライス加工など、標準工具を使用する加工では、工作機械の主軸や工具マガジンに素早く正確に装填できるように、標準工具ホルダを使用する必要がある。プログラマーは、プログラミングで工具の半径方向と軸方向の寸法を決定するために、工作機械のシャンクサイズ、調整方法、調整範囲の構造を知っておく必要があります。現在、当社のマシニングセンタはTSGツーリングシステムを採用しており、3種類のストレートシャンク仕様と4種類のテーパーシャンク仕様があり、合計16種類の用途別シャンクがあります。

経済的なCNC加工では、工具の研ぎ、測定、および補助的な時間を占有する手動マニュアルのほとんどを実施するための交換は、比較的長いので、ああ、ツールの順序を手配するために合理的でなければなりません。一般的に言えば、我々はこれらの原則に従わなければならない：第一に、ツールの数を減らすために試してみてください、第二に、ツールは、それが実施することができる処理のすべての部分の完了後にクランプ、第三に、荒削りと仕上げのツールは、それがツールの同じサイズと仕様であっても、別々に使用すること、第四に、最初にフライス盤、次に穴あけ、第五に、最初に表面仕上げを行うには、その後、二次元の輪郭仕上げの後、第六に、可能性の条件の下で、できるだけCNCマシンを利用する。CNC工作機械の自動工具交換機能を可能な限り利用し、生産性などを向上させる。

第三に、CNC加工による切削量の決定

荒加工では、一般的に生産性の向上を主目的としつつ、経済性や加工コストを考慮した合理的な切削選択を原則とし、中仕上げ・仕上げ加工では、切削効率や経済性、加工コストを考慮しつつ、加工品質の確保を前提とする。具体的な数値は、機械の説明書や切削マニュアルをもとに、経験と組み合わせて決める必要がある。

(1）切削深さtは、工作機械では、ワークと工具の剛性がケースを可能にし、tは、部品の加工精度と表面粗さを確保するために、生産性を向上させるための効果的な措置である加工代に相当する、通常は仕上げのための引当金の一定量を確保する必要があり、CNC工作機械は、一般的な工作機械の仕上げ代よりもわずかに小さくすることができます。

(2)切削幅L、通常、Lと工具径dは比例関係を示し、Lと切込み深さは反比例の関係を示すが、経済的なCNC加工では、Lの一般的な値の範囲はこのようなものである：Lは（0.6〜0.9）×dに等しい。

ジョーシングの妖精は道具の良い例だ。vを大きくすることは生産性を向上させる取り組みであるが、vは工具の耐久性と密接な関係がある。vが大きくなると工具の耐久性は急激に低下するので、vの選択は主に工具の耐久性に依存する。さらに、切削速度と加工材料にも大きな相関関係があり、例えば、合金ジャストをフライス加工するエンドミルカッターでは、vは約8m/minを使用することができ、同じエンドミルカッターでアルミニウム合金をフライス加工する場合、vは200m/min以上を選択することができる。

(4) スピンドルの回転数で、単位は毎分回転数（r/min）。通常、切削速度vに応じて選択される。計算式はこうなる：

ここで、dは工具または工作物の直径（mm）である。

CNC工作機械の制御盤は、通常、主軸回転速度調整スイッチ、すなわち乗数スイッチを装備し、加工プロセスでは、主軸回転速度は、全体の時間の調整を実施する。

送り速度vFは、vFは部品の加工精度の要件に応じて選択する必要がありますが、また、選択する表面粗さの要件に応じて、選択する工具とワークの材料に応じて、vFの増加は、生産性を向上させることができ、低の加工面粗さの要件は、vFは、加工の過程で少し大きくなるように選択することができ、vFは修理スイッチの工作機械の制御パネルの助けを借りて手動で調整することができますが、最大送り速度は、機器の剛性だけでなく、フィードシステムの性能およびその他の制限によって制限されます。しかし、最大送り速度は、装置の剛性だけでなく、送りシステムの性能やその他の制限によっても制限されます。

CNCプログラミングは、生産におけるCNC機械の幅広い使用のため、CNC機械加工における重要な問題の一つである。CNCプログラミング、状態の人間とコンピュータの相互作用の必要性、工具のインスタント選択は、切削量を決定する。したがって、プログラマは、部品の加工と加工効率の品質を確保するように、原理を決定するために、工具の選択方法だけでなく、切削量に精通している必要があり、企業の経済効率と生産レベルを向上させるために、CNC工作機械の利点を最大限に発揮する。