CNC旋盤用超硬インサート

刃先交換式切削工具は荒加工から仕上げ加工まで進化し続けており、より小さな直径の工具も入手可能です。刃先交換式インサートの最も明白な利点は、超硬ソリッド丸工具に通常必要とされる極端な労力を必要とせずに、有効切れ刃の数を指数関数的に増加できることです。
ただし、良好な切りくず処理を実現するには、被削材の種類と用途のサイズ、形状、形状と材種、コーティング、ノーズ半径に特別な注意を払って刃先交換式インサートを選択する必要があります。大手サプライヤーの製品が、交換可能な切削工具を使用した最適な金属切削に対する顧客の要件を満たすように設計されている方法を説明します。
サンドビック・コロマントは、1つの工具で複雑な形状やキャビティを加工できるように設計された新しいCoroTurn Y軸旋削加工方法を発売しました。利点としては、サイクルタイムの短縮、部品表面の改善、より安定した加工が挙げられます。新しい旋削加工方法は、2 つの交換可能な切削工具に基づいています。1 つはシャフト、フランジ、アンダーカット部品に適した新しい CoroTurn Prime バリアントです。CoroTurn TRおよびCoroTurn 107プロファイルインサートを備えたCoroPlex YTツインツール、レールインターフェース付き。部品加工用の丸チップ。ポケットと空洞付き。
Y軸旋削加工の開発は、革新的なPrimeTurning技術、非直線旋削加工および補間旋削加工によるサンドビック・コロマントの成功に続き、そのために2つの刃先交換式チップ、すなわち3つの35°の切れ角を備えたCoroTurnが開発されました。プライム A タイプのカッターは軽加工と仕上げ用に設計されています。そして仕上げ。分析: コロターンプライムBは、両面ネガチップと仕上げおよび荒加工用の4つの切れ刃を備えています。
「これらの進歩は、最新の機械とCAMソフトウェアの高度な機能と組み合わされて、Y軸旋削加工への新しいアプローチへの道を切り開いています」とサンドビック・コロマント・ターニング社の製品マネージャ、スタファン・ルンドストローム氏は述べています。「現在利用可能なツールと技術を活用して、このアプローチがクライアントに提供できる機会を探ることを楽しみにしています。」
コロターンYT Y軸旋削加工は、フライス主軸の軸を補間する同時3軸旋削加工法です。この新しい工具は「静的モード」でも使用でき、高速インサート割出しによる柔軟な 2 軸旋削のためのロッキング スピンドルを備えています。この方法はあらゆる材料に適しており、旋削中にフライス スピンドル軸の補間を可能にするオプションを備えた複合加工機が必要です。荒加工、仕上げ、縦旋削、トリミング、プロファイル加工など、すべての作業を 1 つのツールで実行できます。
Y 軸旋削は、その名前が示すように、Y 軸を使用します。加工中に 3 つの軸すべてが同時に使用されます。ツールは中心を中心に回転します。インサートは YZ 平面に配置され、フライス スピンドルの軸は旋削プロセス中に補間されます。これにより、複雑な形状を1つのツールで加工することが可能になります。
サンドビック・コロマントによると、Y軸旋削加工の利点としては、工具を交換せずに1つの工具で複数の部品を加工できること、サイクルタイムが短縮されること、隣接する加工面間でスポットや凹凸が混じるリスクを最小限に抑えることができることが挙げられる。ワイパーインサートを表面に対して垂直に保持することで、円錐面でもワイパー効果を生み出すことができます。主な切削力は機械のスピンドルに集中するため、安定性が向上し、振動のリスクが軽減されます。一定の切込み角度により切りくず処理が大幅に改善され、切りくず詰まりが回避されます。
PrimeTurning ツールパス プログラミングは CAM パートナーによってサポートされており、高速旋削のために最適化された NC コードを作成するために使用されます。PrimeTurning は、ターニング センター、立型旋盤、マシニング センターなどの大量生産や、機械での頻繁なセットアップや工具交換が必要な部品に推奨されます。円筒部品の旋削加工において、心押し台を使用した短くてコンパクトな部品や薄肉部品の旋削に最適です。内径旋削加工には、直径 40 mm 以上、突き出し量 8 ～ 10 XD が最適です。Y軸旋削と非線形旋削（PrimeTurning）を組み合わせることで、生産性をさらに向上できるとサプライヤーは述べている。
イリノイ州ロックフォードにある Ingersoll Cutting Tools は、航空宇宙、鉄道、石油とガス、自動車トランスミッションの用途向けに、カスタマイズされたヘビーデューティー精密機械加工ソリューションを提供しています。これには、最新の CNC マシンだけでなく従来の機器でも使用できるように設計された製品が含まれます。
サプライヤーによると、交換可能なツールを使用することの利点 (固体ツールと比較して) は次のとおりです。
合金と形状を柔軟に選択できます。交換可能なインサートは、同じキャビティに適合するさまざまなチップ サイズ、形状、合金で利用できます。
より高いパフォーマンス。刃先交換式チップは、耐久性と高い切りくず負荷を実現するために改良された刃先形状を備えています。
刃先交換式機械は、伝統的にほとんどの荒加工作業で使用されています。しかし、Ingersoll 氏によると、精度と製造方法の改善により、仕上げ用途でも応用範囲がますます広がっています。
さらに、交換可能なインサートにより、立方晶窒化ホウ素 (CBN) および多結晶ダイヤモンド (PCD) インサートの使用が容易になり、固体ろう付け工具が不要になります。
Ingersoll の刃先交換式インサートの設計トレンドには、小型の刃先交換式工具、0.250 インチ (6.4 mm) のシングルボディ エンドミル、および 0.375 インチ (9.5 mm) の刃先交換式インサートを備えたトリプルフラッシュ エンドミルが含まれます。進歩には、多くのフライス加工および旋削製品ラインにわたる積極的な荒加工用の強化エッジ、より優れた密着コーティング、および高送り形状が含まれます。すべての深穴ドリル シリーズでは、新しい IN2055 グレードが現在の IN2005 に置き換わります。IN2055 は、鋼、ステンレス鋼、高温合金の加工時に工具寿命を最大 4 倍延長すると報告されています。
インガソール氏は、高送りカッターやバレルカッターなどの新しい刃先交換式工具モデルは、機械がより高速でテーブル送りで動作できるため、より高い生産性と品質を提供できると述べています。Ingersoll の SFeedUp 製品は、高速と高送りに重点を置いた高度な機能を組み合わせています。「新しい機械の多くは高速かつ低トルクなので、Ap (切込み深さ) または Ae (リード) が軽い高送り加工の傾向は今後も続くと予想されます」とフライス加工製品マネージャーのマイク ディッケン氏は述べています。
交換可能な工具の開発の進歩により、生産性と部品の品質が向上しました。一部の高送りチップ形状は、同じホルダ内で標準チップ形状と交換可能です。Dicken 氏は、ねじれ角が小さいほど、切りくず薄化の原理を利用して、より高い送り速度を達成できると主張しています。
DeepTrio マシニング センター、旋盤、ガン ドリル用の刃先交換式ガン ドリルは、ろう付け超硬チップ ガン ドリルに代わるものです。「DeepTrio 刃先交換式インサートガンドリルは、最大 6 倍の生産性を実現し、工具交換に伴うダウンタイムを削減します」と、Ingersoll の DeepTrio およびドリル製品マネージャーの John Lundholm 氏は述べています。「はんだ付けガンのドリルビットを交換する時期になると、機械が長時間停止します。DeepTrio チップには 3 つの切れ刃があるため、チップのインデックス作成に 1 時間かかるところ、わずか数秒しかかかりません。もう 1 つの利点は、DeepTrio ドリルビットがこれらのガイドとサポート ブッシュを使用していることです。同じガイドとサポート ブッシュがろう付けボール盤で使用されているため、機械部品を交換する必要がありません。」と彼は述べています。
刃先交換式インサートの加工を成功させるには、新しい旋盤、フライス盤、ボール盤、リーマ盤のいずれであっても、工具ホルダーにしっかりと接続することから始まります。しかし、ペンシルベニア州ラトローブのケナメタル社によると、先進的な機械には利点があるかもしれないという。新しい最新のマシニング センターは、モジュラー KM システムなどのシステム ツールを使用しており、これにより、工具を簡単に交換し、機械の前に短時間で事前設定することができます。車が動かない。
一般に、新しい車両はより機動性が高く、より高い速度性能を備えています。最先端と機械をつなぐ役割を果たすシステムツールは、高い生産性と成果の鍵となります。たとえば、ケナメタル社によれば、立形旋盤、旋盤、マシニングセンター向けに設計されたKMカップリ​​ングは、生産性を犠牲にすることなく事実上あらゆる作業を安全に実行できるという。
KM のモジュラー ツールは柔軟性が高く、顧客はニーズに合わせて機械をカスタマイズできます。優れた速度、剛性、操作性は多作業工場にとって魅力的であり、投資収益率を最大化することができます。KM システムのもう 1 つの追加機能は、KM4X100 または KM4X63 カップリングです。この接続は、交換可能で耐久性のあるツールを使用する過酷な用途向けに設計されています。Kennametal は、より高い曲げモーメントや長い距離が必要な場合には、KM4X100/63 が最適な接続であると述べています。
工具交換設計の進歩により、従来および最新の工作機械のパフォーマンスが向上しました。新しい形状、合金、物理的および化学的気相コーティング (PVD および CVD) が導入されており、これらには、困難な材料用途の要求を満たすために、改善された切りくず処理、より高い刃先強度、および耐熱性と耐摩耗性の向上が必要です。これらには、鋼加工用の僧帽弁 (MV) ジオメトリ、合金の高温旋削加工用の PVD ​​コーティングを施した高 PIMS グレード KCS10B、フライス加工用のグレード KCK20B、鋼加工用の KENGold KCP25C CVD コーティングが含まれます。商標。Kennametal 氏によると、これらすべてにより、機器故障のリスクが軽減され、生産性が向上し、機器のダウンタイムが減少するため、全体的な生産性が向上します。
同社は、デジタル化とインダストリー4.0の進展に伴い、技術の進歩に伴い、工具の改良や機械の性能向上を目的として、RFID、スマートツール、ロボットを使用した機械制御に多くの取り組みが行われてきたと述べた。。
イリノイ州ホフマンエステートにある Big Daishowa Inc. のアプリケーション エンジニア、マット ハスト氏は、刃先交換式インサート切削工具は、用途に応じて標準の超硬円形工具よりも大きな利点があると述べています。同氏は、同社の最新材種 ACT 200 および ACT 300 のほか、面取り、バックターニング、エンドミル加工、正面フライス加工用の新しい PVD ​​コーティングについても言及しました。
「PVD コーティングは標準のコーティングとは異なります」とハスト氏は言います。「これは、耐摩耗性を向上させ、工具寿命を延ばし、生産性を向上させるために炭化物を含浸させた多層ナノスケール窒化チタンアルミニウムコーティングです。」
Big Daishowa の面取りツールは、特定の用途に合わせてパフォーマンスを最適化するために、いくつかの異なるタイプを用意しています。複数のインサートを備えた小型工具により、最適な送り速度で輪郭面取り加工が可能になります。他のカッターには大きな面取りインサートがあり、幅広い穴径の内径の面取りが可能です。
同社によれば、交換式センタリングツールは、交換式ツールの費用対効果で信頼性の高いツール性能を提供し、刃先のみを交換する必要があるとのことです。例えばC型センターカッターは正面フライス、裏面取り、面取り加工が可能な多用途工具です。
Big Daishowa の超高送り面取りカッターの最新の機能強化には、C カッター ミニ インサート (2 つではなく) が 4 つ含まれ、直径が大幅に小さくなり、スピンドル速度の向上が可能になりました。ハスト氏は、刃先の数を増やすと送り速度が大幅に向上し、その結果、切削時間が短縮され、コストが削減されると述べています。
「C カッター ミニは、主に面取りや正面フライス加工など、幅広い用途で非常に高い効率と精度で使用されています」とハスト氏は言います。「裏面面取り加工は、ねじ穴を通ってワークの裏面から穴の面取りや皿穴加工を行うことで、1枚のブレードで簡単に行うことができます。」
C カッター ミニは鋭い刃先を備えており、刃の抵抗を軽減し、スムーズなルーティングを実現します。サプライヤーによると、このコーティングは耐摩耗性があるため、新しいエッジに取り付ける前にプレートをサイクルできる回数が増加します。
Big Daishowa には、オフセットして穴に落とし込み、センタリングしてフィーチャを作成できるシングル インサート タイプ、小さなすくい面取り用のセンタラブル ツール、および形状に応じて 5° ～ 85° の角度を変更できるユニバーサル ツールも備えています。応用。
ビッグ大昭和は、エンドミル加工、パイロットドリル、ヘリカルミーリング、スクエアショルダーミーリングなど、スムーズで静かな加工を実現する高精度エンドミルを提供します。交換可能なカッターは半径方向と軸方向の両方に鋭い切れ刃を提供し、スムーズで静かなエンドミル加工を実現します。BIG-PLUS デュアルコンタクト設計により、精密用途において優れた精度と剛性が得られます。すべてのモデルは、長距離またはヘビーデューティ用途向けの CKB 接続を含むオプションのインサートを備えたモジュラー設計も特徴としています。
「標準の R カッターは、鋭い切れ刃を提供し、部品のエッジのバリを除去するインサートを使用しているため、ワークピースの優れた表面仕上げが得られます」と Hasto 氏は言います。「この工具はワークピースに放射状の面取りを作成し、背面と前面の両方の切削に使用されます。仕上げカッターは大量加工向けに設計されており、チップごとに 4 つの切れ刃を使用できます。これは、使用を元に戻すことができることを意味します。」交換が必要になる前に。超精密仕上げ用の 4 ポジションインサートにより、固定工具と比較して時間とコストを大幅に節約します。
「当社の BF (背面皿穴) は通常、オペレーターがワークピースや治具を回転させるのに時間を費やすことなく、皿穴を作成するために穴を開ける必要があるワークピースに使用されます。BF ツールは、穴を通過するときにオフセットしてセンタリングして皿穴を作成し、その後再びオフセットして穴から出ることができます。BF カッターは、M6 ～ M30 または 1/4 ～ 1 1/8 インチ (6.35 ～ 28.6 mm) のボルト穴の閉じた穴を反転するように設計されており、あらゆる種類の鋼に最適です。(特に、ステンレス鋼、鋳鉄、アルミニウムなどでの使用に最適な最新のブレードグレードでは、最適な表面品質と耐用年数を実現するために、材料と条件に基づいて慎重に選択することができます。」とハスト氏は述べています。