切断速度と送り：ガイド

切削パラメータの大きさは、切削力、動力、工具摩耗、加工品質、およびコストに大きく影響します。切削パラメータを選択する際の目標は、最高の切削効率と最低の加工コストを実現するために工作機械と切削工具の性能を最大限に引き出しながら、加工品質と工具寿命を確保することです。

切り込みの選択

切り込みは通常、加工の性質と残りの材料に基づいて選択される。粗加工の場合、切込み深さを大きくして余分な材料を除去し、送りパスの回数を最小限に抑えながら、中仕上げ加工や仕上げ加工に十分な材料を残す必要があります。

残材が過剰な場合、加工システムの剛性が不十分な場合、工具ビットの強度が不十分な場合、残材が不均一な場合は、複数回の送りを実施する必要がある。このような場合、最初の送りは切り込み深さを大きくし、全余剰材料の2/3から3/4を占めるようにする。

仕上げ加工でより小さな表面粗さと高い加工精度を達成するために、切込み深さはその後の送りで徐々に小さくする必要がある。鋳物、鍛造品、ステンレス鋼など、表面に硬い層があったり、冷間硬化が激しい材料を切削する場合は、硬い層で切削しないように、切り込み深さは硬い層を超えるようにする。

中出力の工作機械では、粗加工の切り込み深さは8～10mm、中仕上げ加工では0.5～2mm、仕上げ加工では0.1～0.4mmに達する。

送り速度の選択

一定の切り込み深さの場合、送り速度を大きくすると切削力が大きくなり、加工面が粗くなる。したがって、粗加工の場合、送り速度は主に切削力によって制限される。工具、工作物、工作機械の送り機構の剛性と強度を考慮すると、大きな送り速度を選択することができ、通常f=0.4-1mm/rである。

中仕上げ加工や仕上げ加工では、切り込みが小さく、その結果切削力が小さくなるため、送り速度は主に表面粗さによって制限される。工具が適度な移行エッジと高い切削抵抗を持つ場合、送り速度は主に表面粗さによって制限される。 切断速度より小さい送り速度を選択することができる。

しかし、送り速度は小さすぎてはならない。これは、生産性に影響するだけでなく、薄すぎる切り口から切りくずを適切に形成できないために加工品質にも影響するからである。一般的には、f=0.15～0.3mm/rが選ばれる。

切断速度の選択

切削速度の選択は、工具材料、被削材、加工条件によって異なる。超硬合金など耐熱性の高い工具材料では、切削速度を大きくすることができる。

高速度工具鋼のような耐熱性の低い工具材料の場合は、比較的低い切削速度を使用する。被削材の硬度や強度が高い場合は、低い切削速度が使用され、そうでない場合は高い切削速度が採用される。粗加工の場合、工具寿命や工作機械のパワーの制限から、比較的低い切削速度が一般的に使用される。

対照的に、主に工具寿命によって制限される仕上げ加工では、一般的に比較的高い切削速度が採用される。さらに、切削速度を選択する際には、以下の点を考慮する必要がある：

1) 仕上げ加工中に切りくずが堆積しやすい場所を避ける。

2) 断続的な切断では、衝撃と熱応力を軽減するために切断速度を適切に下げる。

3) 振動の可能性がある場合は、自励振動の臨界速度を避ける。

4) 大型部品、細長い部品、薄肉部品を加工する場合は、切削速度を適切に下げる。