飼料とスピードのコア原則を理解する

フィード速度とスピンドル速度は、任意の加工操作をカーバイドエンドミルで管理する基礎パラメータです。 スピンドル速度、回転数(RPM)で測定し、切削工具の回転速度を高速化します。 フィード速度、インチ/分(IPM)またはミリメートル/分(MMPM)で表現され、工具がワークピース材料をすばやく進歩させる方法を制御します。 これらの2つの値の製品は、チップ負荷 - 直接ツール寿命、表面仕上げ、および加工効率に影響を与える。 チップがあまりにも重い切削工具が摩耗する要因は、このチップが1つにすぎます。

影響のフィードと速度の最適化が重要な要因

素材の特徴

異なるワークピース材料は、異なる切断パラメータを要求します。例えば、アルミニウムは、ソフトで、イラ、より高いスピンドル速度(多くの場合、10,000〜15,000 RPM)と、内蔵されたエッジを回避するための適度な供給速度を必要とします。対照的に、硬化鋼とステンレス鋼は、タフで研磨剤であり、必要最小回転数(200〜600 RPM)と、ツールの過熱を防ぐための保守的な供給速度。チタン合金とスーパー合金は、加熱された材料の要件に応じて、チップとガイドを正確に調整する[F]と標準ガイドを参照してください。

工具幾何学およびコーティング

炭化物エンドミルの設計 — 数のフルート、ヘリックスアングル、角半径、コーティング — 劇的に最適な設定を変更します。例えば、2 枚のフルートエンドミルは、より大きなチップのグレットを提供し、アルミニウムでうまく機能します。4 枚のフルート設計は、より細かい仕上げを提供し、鋼に適しています。このようなコーティングは、チタン(チタン窒化アルミニウム)またはアルティン(アルミニウム窒化)は、より高い切断速度と高強度の摩耗を保証し、耐衝撃性材料は、銅合金または非球材料を低減することができます。

機械剛性と条件

堅牢なスピンドルベアリング、適切な路面電車、および最小限の振動を備えた剛性のある工作機械は、チャットなしでより高いフィードと速度を維持することができます。 古いまたはより少ない剛性マシンは、安定した切断条件を維持するために20〜30%のパラメータを削減する必要があるかもしれません。 クーラント配送でさえ、ロールを果たします。 洪水クーラントは、熱感受性材料の積極的な速度を可能にし、MQL(最小限の量潤滑)は、チップ溶接を回避するためにより遅いフィードを呼び出すことがあります。

飼料とスピードをチューニングするための高度な戦略

チップ負荷の推奨事項から始める

回転速度と供給速度を独立して推測するよりもむしろ、エンドミルメーカーが推奨する歯当たりのチップ負荷(CLPT)から始まります。 フィードレートの式は次のとおりです。 ]フィードレート(IPM) = RPM × チップ負荷の穴ごとの]]。 例えば、1018鋼の0.500インチの超硬エンドミルは0.002〜0.004インチ歯の歯の呼び出しをすることができます。 結果のXML = チップの負荷の量。 LTFAT 400 = LT = 0.004インチ LT = LT = LT = LT = 温度:400 = LT = 温度:400 = 温度:400 = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C = 温度:40°C

カットの放射状および軸深さのために適応

重い放射状深さ(ツール径の50%まで)は、振動を避けるために速度とフィードの呼び出しを呼び出します。 軽い放射状深さ(5〜10%)は、大幅に増加した回転速度と供給速度を可能にし、多くの場合、仕上げの負荷の倍増する生産性を可能にします。 軸深さも重要: 深さの細長い細長い穴は、最大切断圧力を適用します。 そのため、防腐パラメータを使用して、小形または皮の加工の浅い軸深さは、はるかに高いチップ負荷を処理することができます。 調整速度: 平均的な深さは、倍増幅速度が増加します。 平均的な深さは、倍増幅は、倍増幅される場合、倍増幅速度は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅速度は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅は、倍増幅速度は、倍増幅速度は、または速度は、または速度は、倍増幅は、または速度は、倍増大幅は、倍増幅する。

HSMツールパスの「2xのルール」を適用します

高速加工戦略は、高軸深さで光放射状のエンゲージメント(0.5倍の工具径またはそれ以下)を使用します。これにより、速度/フィードの関係が劇的に変化します。このようなツールパスでは、より高いスピンドル速度(最大15,000〜20,000 RPM)と、材料に関係なく、0.003〜0.006 IPTのチップ負荷を収穫するフィード速度を使用します。ツールのコーティングと、高回転時のトルクを維持する機械の能力は、制限要因になります。常に鋭い角を移動させるツールパスを実装し、アーク/アークを移動させないようにします。

共通材料および開始ポイント設定

以下は、典型的な洪水クーラントと硬質機械条件下で、超硬エンドミルの現実的な開始パラメータです。 これらの値は、特定のセットアップに対して検証されるべきであることに注意してください。

  • 6061アルミニウム(ソフト、非鉄):[]紡錘の速度12,000–18,000 RPM; 送り速度0.006–0.012 歯当たりのインチ(IPT)。
  • 1018 ミルド鋼(低炭素):[] スピンドル速度 800〜1,200 RPM; 送り速度 0.002〜0.004 IPT。
  • 4140合金鋼(未硬化〜28-32 HRC):[]紡錘速度600〜900 RPM; 送り速度0.0015〜0.003 IPT。
  • 304ステンレス鋼(オーステナイト、作業硬化):[]紡錘の速度300〜500 RPM; 送り速度0.001〜0.002 IPT。
  • チタングレード5(Ti-6Al-4V):[]スピンドル速度250〜400 RPM; 送り速度0.0005〜0.0015 IPT積極的なクーラント。

仕上げは、任意の材料でパスします。, 軸深さを 0.005-0.020 インチに減らし、チップの厚さを維持するために 30-50% による供給率を増加. 荒れパスのために, マシンが処理できる最大軸深さを使用します (最大 1.5x ツール径) 還元フィード速度. ツールの摩耗パターンに基づいて調整: エッジが早期に丸めている場合, 速度を削減; チップが青または溶接されている場合, クーラント圧力を増加またはフィードを削減.

一般的なフィードとスピードの問題のトラブルシューティング

チャターと振動

チャターは、表面が悪い状態を取り除き、炭化物のエッジを破壊することができます。救済策には、フィード率(チップを厚くし、振動を弱める)、スピンドル速度を低下させる(共鳴周波数を回避する)、または、バトニックパターンを破壊するように設計された可変ヘリックスエンドミルを使用して、増加します。また、ツールのオーバーハングをチェック:必要最小限にホルダーから突き出される長さを減らします。

精密工具摩耗

角の摩耗やフラノクの摩耗があまりにも迅速に発生する場合(例えば、カットの足がわずか数メートル後に)、スピンドル速度を10〜20%削減します。 エッジチップが付いた場合、フィード率を削減するか、コーナー半径を増加させます。 レーク面のクレーターは、過度な温度を示しています - クーラントの流れを増加させ、速度を削減するか、またはコーティングされたツールに切り替えます。 を参照してください。 自動化のフライスキャニングガイドを包括的な診断チャートに表示します。

ビルトアップエッジ(BUE)

BUEはアルミニウムとステンレス鋼で共通しています。それは、切断端に材料の溶接層として表示されます。 BUEを排除するために、スピンドル速度(付着を防ぐ十分な熱を生成するために)を増加させ、供給速度を増加(チップを離れて持ち上げるために)。 研磨されたフルートを持つ高ヘリックス、低フルートのエンドミルを使用しても役立ちます。

継続的な改善のためのソフトウェアとデータを活用

現代のCAMシステムは、エンゲージメント角度、材料除去率、およびツール健康モニタリングに基づいて速度を調整する動的フィード速度の最適化を提供します。 生産環境のために、ツールごとのカット時間を追跡し、使用されるフィード/速度設定を記録するツール寿命管理システムを統合します。 機械スピンドル負荷監視は、リアルタイムのフィードバックとして機能することができます: 負荷がターゲットの下落した場合、フィードを増加させます。 安全限界を超えるピークをピークにすると、速度を削減します。 各ジョブからデータを使用して、時間をかけてパラメータデータベースを絞り込むことができます。

ケーススタディ:調整されたパラメータで30%のサイクル時間を削減

ショップ加工17-4 PHステンレス鋼部品は、高給、低エンゲージメント戦略で標準のフルスロットアプローチを交換しました。 ツール径の10%に放射状の関与を削減し、80%(0.002 IPTから0.0036 IPT)によるフィード率を増加させることで、ツール寿命を50%延長しながら、サイクルタイムの30%削減を達成しました。 鍵は、AlTiNコーティングと5フィートの炭化物エンドミルを使用しており、60 PSIで洪水クーラントを維持しました。 この例では、速度を制限し、外部の最適化方法を説明します。

継続的最適化のための最終提言

  • 各ツール/素材の組み合わせのログを保持します。: レコードのRPM、フィードレート、軸/放射深さ、冷却剤タイプ、および各実行後の観察されたツールウェア。
  • 工具のメーカーの最大のRPM定格を超過しないでください。超硬は、過度の速度で破壊することができます。
  • 疑わしい場合、コストの高い部品や厳しい許容速度で工具寿命を優先します。
  • 主軸の操業停止を定期的に点検して下さい;演劇の0.0005インチでさえ破片の負荷配分を歪めることができます。
  • 簡単なカットと測定面仕上げを使用して、まずスクラップ材料の新しいパラメータをテストします。

炭化物エンドミルのフィードと速度を最適化することは、ワンタイムタスクではなく、経験、データ分析、機械の動的によって駆動される継続的なプロセスではありません。 ツールメーカーチャートやオンライン計算機などの外部リソースを上回って活用するパラメータを適法に調整することにより、工具寿命と生産性を最大限に高める一貫した高品質の結果を得ることができます。