ファナック CNC 旋盤で仕上げ加工用の切削パラメータを設定するにはどうすればよいですか?
ファナック CNC 旋盤で高品質の仕上げを実現するには、適切な切削パラメータを設定することが最も重要です。ファナック CNC 旋盤の信頼できるサプライヤーとして、私は正しいパラメータ設定が最終製品に与える影響を直接目撃してきました。このブログでは、ファナック CNC 旋盤で仕上げ加工を行うための切削パラメータを設定する方法に関する重要な洞察を共有します。
カットパラメータの基本を理解する
特定のパラメータ設定を詳しく調べる前に、切削速度 (V)、送り速度 (f)、および切込み深さ (ap) という 3 つの主要な切削パラメータを理解することが重要です。
- 切削速度(V): 切削工具がワークに対して移動する速度です。通常、毎分メートル (m/min) または毎分表面フィート (SFM) で測定されます。一般に、切削速度が高いほど表面仕上げは良くなりますが、工具の摩耗も増加します。
- 送り速度 (f): 送り速度は、主軸 1 回転中に切削工具がワークに沿って進む距離です。 1 回転あたりのミリメートル (mm/r) または 1 回転あたりのインチ (ipr) で測定されます。通常、送り速度が低いほど、表面仕上げはより滑らかになります。
- 切込み深さ(ap): 切込み深さは、切削工具の 1 回のパスで除去される材料の厚さです。ミリメートル (mm) またはインチ (in) で測定されます。仕上げ加工では、切削抵抗を最小限に抑え、表面仕上げを向上させるために、通常、より小さい切込み深さが好まれます。
切削パラメータの選択に影響する要因
ファナック CNC 旋盤で仕上げ加工用の切削パラメータを設定する場合は、いくつかの要素を考慮する必要があります。
ワーク材質
ワークピースの材質が異なれば、硬度、靱性、熱伝導率などの機械的特性も異なります。たとえば、アルミニウムのような柔らかい材料を加工する場合、ステンレス鋼のような硬い材料を加工する場合に比べて、より高い切削速度と送り速度を使用できます。
工具の材質と形状
切削工具材料の種類 (超硬、セラミック、高速度鋼など) とその形状 (すくい角、逃げ角など) は、切削性能に大きく影響します。超硬工具は、その高い硬度と耐摩耗性により、仕上げ加工に一般的に使用されます。
工作機械の能力
ファナック CNC 旋盤の出力、剛性、主軸速度範囲も、切削パラメータの決定に影響します。より強力で剛性の高い機械は、より高い切削抵抗に対応できるため、より高い切削速度と切込み深さが可能になります。
表面仕上げの要件
ワークピースの望ましい表面仕上げは重要な要素です。非常に滑らかな表面仕上げが必要な場合は、送り速度を低くし、切込み深さを小さくする必要があります。
仕上げ用の切削パラメータを設定するためのステップバイステップガイド
ステップ 1: ワーク材質の決定
加工している材料の種類を特定します。特定の材料に推奨される切削速度と送り速度については、加工ハンドブックを参照するか、工具メーカーに問い合わせてください。
ステップ 2: 切削ツールを選択する
被削材の材質や仕上げ加工に適した切削工具を選択してください。工具の材質、コーティング、形状を考慮してください。たとえば、正のすくい角を備えた微粒子超硬工具は、多くの場合、仕上げ加工に適しています。
ステップ 3: 切断速度を計算する
ワーク材質と切削工具から推奨切削速度を算出します。切断速度の計算式は次のとおりです。
[V=\pi DN/1000]
ここで、(V) は切削速度 (m/min)、(D) はワークピースの直径 (mm)、(N) はスピンドル速度 (RPM) です。
たとえば、直径 50 mm のアルミニウム ワークピースを加工しており、推奨切削速度が 300 m/min である場合、主軸速度は次のように計算できます。
[N = \frac{1000V}{\pi D}=\frac{1000\times300}{\pi\times50}\およそ1910\ RPM]
ステップ 4: 送り速度を設定する
仕上げ加工の送り速度は通常 0.05 ～ 0.2 mm/r の範囲です。送り速度を低くすると表面仕上げは良くなりますが、加工時間も長くなります。控えめな送り速度から開始し、得られる実際の表面仕上げに基づいて調整することができます。
ステップ 5: 切込み深さを決定する
仕上げ加工の場合、切込み深さは通常 0.05 ～ 0.2 mm です。切込みを小さくすると、切削抵抗が低減され、びびりのリスクが最小限に抑えられます。
ステップ 6: テストと最適化
初期の切断パラメータを設定したら、サンプル ワークピースでテスト カットを実行します。表面仕上げを検査し、工具の摩耗やビビリの兆候がないか確認します。表面仕上げが満足できない場合は、それに応じて切削パラメータを調整します。たとえば、表面が粗すぎる場合は、送り速度を下げるか、切込み深さを下げることができます。
材質別のカットパラメータ設定例
アルミニウム
- 切断速度: 200 - 500 m/min
- 送り速度：0.1～0.2mm/r
- 切込み深さ：0.05～0.15mm
ステンレス鋼
- 切断速度: 50 - 150 m/min
- 送り速度：0.05～0.15mm/r
- 切込み深さ：0.05～0.1mm
炭素鋼
- 切断速度: 100 - 300 m/min
- 送り速度：0.08～0.2mm/r
- 切込み深さ：0.05～0.15mm
適切な切削パラメータ設定の重要性
ファナック CNC 旋盤での仕上げ加工用に正しい切削パラメータを設定すると、次のような利点があります。
- 表面仕上げの向上: 適切な切削速度、送り速度、切込み量を使用することで、ワークの滑らかで高品位な仕上げ面を実現できます。
- 工具寿命の延長: 最適な切削パラメータにより工具の摩耗が軽減されるため、交換するまで切削工具を長期間使用できます。
- 生産性の向上: 送り速度を低くし、切込みを小さくすると、加工時間がわずかに増加する可能性がありますが、二次仕上げ作業の必要性を減らすことで、全体の生産性を向上させることができます。
高品質仕上げのためのファナック CNC 旋盤
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結論
ファナック CNC 旋盤で仕上げ用の切削パラメータを設定するには、被削材の材質、切削工具、工作機械の機能を包括的に理解する必要があります。このブログで概説されている手順に従い、パラメータの選択に影響を与える要因を考慮することで、優れた表面仕上げを達成し、機械加工作業の全体的な効率を向上させることができます。ご質問がある場合や、切削パラメータの設定や用途に適したファナック CNC 旋盤の選択に関してさらなる支援が必要な場合は、調達や詳細な話し合いについてお気軽にお問い合わせください。
参考文献
- 加工データハンドブック 第4版
- 工具メーカーのカタログ
- ファナック CNC 旋盤取扱説明書