CNC 金属加工ツールで適切なバックすくい角を選択することは、加工プロセス、表面仕上げ、工具寿命、および全体的な生産性に大きな影響を与える可能性がある重要な決定です。 CNC 金属加工のサプライヤーとして、私はクライアントに高品質の結果を提供する上でこの側面が重要であることを直接目撃してきました。このブログでは、バックすくい角を選択する際に考慮すべき重要な要素と、それが CNC 金属加工のさまざまな側面にどのような影響を与えるかについて詳しく説明します。
背面すくい角を理解する
バックすくい角は、切削工具のすくい面と刃先に垂直な基準面との間の角度です。正、負、またはゼロのいずれかになります。正のバックすくい角は、すくい面がワーク表面の方向に切れ刃から離れるように傾斜していることを意味し、負のバックすくい角はワーク表面に向かって傾斜し、ゼロのバックすくい角は基準面に平行であることを意味します。
バックすくい角の選択に影響する要因
材料特性
加工される材料の種類は、バックすくい角を決定する際の最も重要な要素の 1 つです。材料が異なれば、硬度、延性、靱性などの機械的特性が異なるため、異なる切削条件が必要になります。
- 柔らかくて延性のある素材: アルミニウム、銅、軟鋼などの材料の場合、多くの場合、プラスのバックすくい角が好まれます。これらの材料は切削が比較的容易で、プラスのバックすくい角により切削抵抗と電力消費が低減されます。また、切りくずの形成と排出にも役立ちます。例えば、機械加工をするとき、アルマイト加工部品10°～20°のポジティブバックすくい角を使用すると、スムーズな切削と良好な表面仕上げを実現できます。
- 硬くて脆い材料：焼き入れ鋼、鋳鉄、チタン合金などの材料は切断がより困難です。このような場合には通常、負のバックすくい角が使用されます。ネガティブなバックすくい角により、より強力な切れ刃が得られ、機械加工中に発生する高い切削抵抗と圧力に耐えることができます。たとえば、硬化鋼を加工する場合、工具の刃先が欠けたり破損したりしないように、-5° ～ -10° のマイナスのバックすくい角を採用できます。
機械加工オペレーション
特定の加工操作もバックすくい角の選択に影響します。
- 旋回：旋削加工において、バックすくい角は切削抵抗と加工面品位に影響を与えます。材料の除去が主な目的である荒旋削加工の場合、大きなプラスまたは小さなマイナスのバックすくい角を使用して、高い切削抵抗に対処できます。仕上げ旋削の場合、より良い仕上げ面を実現するには、小さいプラスのバックすくい角がより適切な場合があります。
- フライス加工: フライス加工には断続切削が含まれるため、工具に衝撃荷重がかかる可能性があります。適切なバックすくい角は、切削抵抗を低減し、工具寿命を向上させるのに役立ちます。フライス加工時CNC フライス加工アルミニウム部品正のバックレーキ角により切りくずの流れが促進され、フルート内に切りくずが詰まるリスクが軽減されます。
工具材質
切削工具の材質も別の要因です。工具材質が異なれば長所と短所も異なるため、バックすくい角はこれらの特性を補うように選択する必要があります。
- ハイスピード鋼 (HSS) ツール: HSS ツールは比較的柔軟で、ある程度の衝撃に耐えることができます。特に柔らかい材料を加工する場合、プラスのバックすくい角で使用されることがよくあります。これは、正のバックすくい角が比較的剛性の低い HSS 工具にかかる切削抵抗を低減し、工具寿命を延長するためです。
- 超硬工具: 超硬工具は非常に硬く、耐摩耗性がありますが、脆い場合があります。超硬工具の場合、バックすくい角の選択は加工材質によって異なります。硬い材料を加工する場合、工具刃先を保護するためにマイナスのバックすくい角が一般的です。ただし、より柔らかい材料を加工する場合は、小さなプラスのバックすくい角を使用して切削効率を向上させることができます。
加工パフォーマンスに対するバックすくい角の影響
切削抵抗
バックすくい角は切削抵抗に直接影響します。バックすくい角が正の場合、工具が材料をより容易にせん断できるため、切削抵抗が減少します。これは、工作機械の電力消費と、工具や機械コンポーネントの摩耗を軽減するため、有益です。一方、マイナスのバックすくい角は切削抵抗を増加させますが、硬い材料の加工に必要なより強力な切れ刃を提供します。
切りくずの形成と排出
適切な切りくずの形成と排出は、スムーズな加工プロセスに不可欠です。プラスのバックすくい角により、連続的でよくカールした切りくずの形成が促進されます。これらの切りくずは切削ゾーンから排出されやすくなり、切りくずが絡まってワークピースが損傷するリスクが軽減されます。対照的に、負のバックすくい角はより細分化された切りくずを生成する可能性があり、これは場合によっては有益ですが、適切に管理しないと切りくず排出に問題が生じる可能性もあります。
表面仕上げ
バックすくい角も機械加工部品の表面仕上げに影響します。正のバックすくい角は、切削抵抗と工具のびびりの傾向を低減するため、一般に良好な仕上げ面を実現します。これにより、ワークピースの表面がより滑らかで均一になります。ただし、場合によっては、より安定した切れ刃を提供して良好な表面仕上げを得るために、硬い材料の仕上げ加工に小さなマイナスのバックすくい角が使用されることがあります。
さまざまなシナリオにおけるバックすくい角選択の例
カスタム金属部品の機械加工
加工時カスタムメタルパーツ、最初のステップは、部品の材質を決定することです。柔らかいステンレス鋼の場合は、正のバックすくい角 15° が荒加工の開始点として適している可能性があります。仕上げ作業に移る際、より良い表面仕上げを実現するためにバックすくい角を 10° に調整する場合があります。
炭素繊維加工
のために炭素繊維加工カーボンファイバーは摩耗性が高いため、バックすくい角を慎重に選択する必要があります。約 5° という小さなプラスのバックすくい角は、切削抵抗を軽減し、カーボンファイバー構造への損傷を最小限に抑えるのに役立ちます。これは、カーボンファイバーパーツのきれいなカットと良好な表面仕上げを実現するのにも役立ちます。
CNC 機械加工プラスチック自動車部品
加工時CNC 機械加工プラスチック自動車部品, プラスチックは一般に柔らかく、融点が低いです。 20° ～ 30° などの大きなプラスのバックすくい角を使用すると、プラスチック材料を容易に剪断し、プラスチックが溶けて工具にくっつく原因となる熱の蓄積を防ぐことができます。
結論と行動喚起
結論として、CNC 金属加工ツールで適切なバックすくい角を選択することは複雑なプロセスであり、加工される材料、加工操作、およびツールの材料を完全に理解する必要があります。これらの要素を慎重に考慮することで、加工プロセスを最適化し、表面仕上げを改善し、工具寿命を延ばすことができます。
CNC 金属加工のサプライヤーとして、当社はバックすくい角の選択や CNC 金属加工のその他の側面に関して最適な決定を下すのに役立つ専門知識と経験を持っています。必要かどうかアルマイト加工部品、カスタムメタルパーツ、CNC フライス加工アルミニウム部品、炭素繊維加工、 またはCNC 機械加工プラスチック自動車部品、私たちは高品質のソリューションを提供するためにここにいます。当社のサービスにご興味がございましたら、具体的な要件について話し合い、調達交渉を開始するために、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
- トレント、EM、ライト、PK (2000)。金属の切断。バターワース - ハイネマン。
- カルパクジャン S.、シュミット SR (2013)製造工学と技術。ピアソン。
- スティーブンソン、DA、アガピウ、JS (2006)。金属切削の理論と実践。 CRCプレス。
