切削速度は、ステンレス鋼のCNC部品の品質にどのように影響しますか？
ちょっと、そこ！ステンレス鋼のCNC部品のサプライヤーとして、私はかなり長い間、CNC加工ゲームの厚いゲームにいました。しばしばポップアップする質問の1つは、「切削速度はステンレス鋼のCNC部品の品質にどのように影響しますか？」です。さて、すぐに飛び込み、それを分解しましょう。
まず、切削速度が実際に何を意味するかについて少し話しましょう。 CNCの機械加工では、切削速度とは、切削工具がステンレスの表面を越えて鋼鉄のワークピースを越えてどれだけ速く移動するかを指します。 1分あたりの表面足（SFM）または1分あたりのメートル（m/min）で測定されます。この速度は、最終部分の品質のいくつかの側面に直接影響するため、重要な要因です。
表面仕上げ
ステンレス鋼のCNC部品に対する切削速度の最も顕著な影響の1つは、表面仕上げです。切削速度が低すぎると、ツールはきれいにカットするのではなく、ワークピースにこすりつける傾向があります。この摩擦アクションは、部品の表面に微小傷や粗い斑点を引き起こす可能性があります。あなたは、鈍い、不均一な仕上げを持つ部分になります。これは大きないいえです - 特に、部品が見えるようになる場合、または他のコンポーネントに正確に適合する必要がある場合。
裏側では、切削速度が高すぎる場合、切断プロセス中に発生する熱は過度になる可能性があります。この熱は、「ビルドアップエッジ」（Bue）と呼ばれる現象につながる可能性があります。 Bueは、ステンレス鋼の小さなビットがツールの最先端に貼り付けるときに発生します。ツールが切断され続けると、これらのビットは壊れて、部分の表面に小さな材料の塊を残すことができ、表面仕上げが不十分になります。
それで、スイートスポットは何ですか？まあ、それはステンレス鋼の種類（例えば、304、316）、切削工具材料（炭化物、高速鋼）、および部品のジオメトリなどのいくつかの要因に依存します。一般的に、最も一般的なステンレス鋼と炭化物ツールの場合、100〜300 SFMの範囲の切削速度が良好な表面仕上げを生成する可能性があります。しかし、テストカットを行い、結果に基づいて速度を調整することは常に良い考えです。
寸法精度
また、切削速度は、ステンレス鋼のCNC部品の寸法精度を維持する上で大きな役割を果たします。切削速度が遅すぎると、ツールはワークピースとの接触により多くの時間を費やします。この延長された接触時間は、ツールのより多くの摩耗を引き起こす可能性があり、それがツールのジオメトリの変化につながる可能性があります。ツールが着用すると、設計で指定された正確な寸法の部分を削減できない場合があります。これにより、大きすぎるか小さすぎる部品が生じる可能性があります。これは、正確な適合が必要なアプリケーションで大きな問題になる可能性があります。
一方、高い切断速度は、ワークピースの熱膨張を引き起こす可能性があります。ステンレス鋼の熱膨張係数は比較的高いため、加熱時に膨張することを意味します。切断速度が非常に高く、大量の熱を発生させると、機械加工プロセス中に部品が拡大する可能性があります。部品が冷めると、意図した寸法とは異なるサイズに縮小する可能性があります。この熱膨張と収縮は、寸法の不正確さにつながる可能性があります。
寸法の精度を確保するには、ツールの摩耗と熱膨張の両方を最小限に抑える切断速度を見つけることが重要です。これには、クーラントを使用して熱を放散し、過度の摩耗なしでツールが効率的にカットできるようにする切断速度を選択することが含まれる場合があります。
ツールライフ
切削工具の寿命は、切断速度が大きな影響を与える別の領域です。前述したように、切断速度が低すぎると、ツールはワークピースに対してこすります。この摩擦アクションにより、摩擦が増えると、ツールの摩耗が増加します。最先端はすぐに鈍くなる可能性があり、ツールをより頻繁に交換する必要があります。これにより、生産コストが増加するだけでなく、ツールを変更するにつれてダウンタイムにもつながります。
逆に、切削速度が高すぎると、発生する熱がツール材料を柔らかくする可能性があります。この軟化は、迅速な摩耗や最先端の欠けさえもたらす可能性があります。チップツールは部品を適切に切断することはできず、部品の表面に損傷を与える可能性もあります。
適切な切断速度は、ツールの寿命を大幅に拡張できます。適切なバランスを見つけることにより、過度の摩耗や損傷を引き起こすことなく、ツールがステンレス鋼を効率的に遮断するようにすることができます。これにより、ツールの交換にお金を節約するだけでなく、加工プロセスの全体的な生産性も向上します。
材料除去率
材料除去率（MRR）は、時間単位あたりのワークピースから除去される材料の量です。切削速度はMRRに直接関連しています。通常、切断速度が高いということは、より高いMRRを意味します。これは、部品を迅速に作成しようとしている場合に有益です。ただし、これまで見てきたように、非常に高い切断速度は、表面仕上げ、寸法精度、ツール寿命の問題につながる可能性があります。
高いMRRを目指している場合は、生成された熱とツールの摩耗を管理するための措置を講じていることを確認する必要があります。これには、より堅牢な切削工具の使用、クーラントの流れの増加、または切断速度と組み合わせてフィードレートの調整が含まれる場合があります。
実際の - 世界の例
ステンレス鋼のCNC部品サプライヤーとしての私の経験から、いくつかの実際の - 世界の例を共有させてください。一度、私たちはのバッチを必要とする顧客がいました機械的な真鍮CNCターニングパーツ。彼らは当初、良好な表面仕上げを確保するために非常に低い切断速度を要求しました。しかし、起こったのは、ツールの摩耗が非常に高かったため、少数の部品ごとにツールを変更する必要があるということでした。これにより、生産コストが増加し、プロセスが遅くなりました。
いくつかのテストの後、切断速度をわずかに増加させ、飼料速度を調整することで、ツールの寿命を延ばしながら表面仕上げを改善できることがわかりました。パーツはより良い仕上げで出てきました、そして、私たちはより効率的に生産スケジュールを満たすことができました。
別の時間、私たちは一つのセットに取り組んでいましたブラケットの機械加工部品。顧客は、高次元の精度を望んでいました。私たちは、プロセスをスピードアップすると考えて、高い切断速度から始めました。しかし、熱膨張により、指定された寸法よりもパーツがわずかに大きいことに気付きました。切削速度を低下させ、クーラントの流れを増やすことで、熱を制御し、必要な寸法精度を達成することができました。
適切な切断速度を見つけるためのヒント
ステンレス鋼のCNC部品の適切な切断速度を見つけるのに役立ついくつかのヒントを以下に示します。
- ツールメーカーの推奨事項を参照してください：ツールメーカーは通常、さまざまな材料とツールタイプの推奨される切断速度に関するガイドラインを提供します。これらは良い出発点になる可能性があります。
- テストカットをします：大規模な生産ランを開始する前に、サンプルワークのテストカットを行います。さまざまな切断速度を試して、表面仕上げ、寸法精度、ツール摩耗を評価します。
- パーツジオメトリを考慮してください：複雑な部品の形状は、単純な速度とは異なる切断速度を必要とする場合があります。たとえば、薄い壁のある部品は熱に対してより敏感であり、切断速度が低い場合があります。
- プロセスを監視します：機械加工プロセスに注意してください。過度の熱、ツールの摩耗、または表面仕上げが不十分な兆候を探してください。問題に気付いた場合は、それに応じて切断速度を調整します。
結論
結論として、切削速度は、多くの点でステンレス鋼のCNC部品の品質に影響を与える重要な要因です。表面仕上げ、寸法精度、ツールの寿命、材料除去率に影響を与えます。ステンレス鋼のCNC部品サプライヤーとして、適切な切断速度を見つけることで生産の実行がどのように行われるか、または壊れることができることを直接見ました。
あなたが取り組んでいるかどうかアルミニウムCNC加工部品または他のタイプの精密部品では、切削速度を最適化するために時間をかけることが重要です。そうすることで、高品質の部品を効率的に効果的に生成できます。
高品質のステンレス鋼のCNC部品の市場にいるなら、私はあなたとチャットしたいです。あなたの部品が最高水準に機械加工されるようにするための専門知識と経験があります。お客様の要件について話し合い、成功したパートナーシップを始めましょう！
参照
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2009）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
- Trent、Em、＆Wright、PK（2000）。金属切断。バターワース - ハイネマン。