切削抵抗の算出方法と切削条件への応用方法

切削抵抗は、エンドミルでいいのかな？
算出の方法分かりませんが、昔、試験していました

切削抵抗は、もろ、加工精度に関係します

その力の方向は、進行方向に対して、後ろにかかり、ダウンカットアップカットによりワークから逃げたり、食い込んだりします

ダウンカットでは、必ず、逃げます、
これはいくらXY方向の取り代を少なくしても逃げます
そのため、深い溝をダウンだけで仕上げると
底の方が小さくなりブロックゲージがが入らなくなります

アップカットでは、一般には食い込みが思い浮かびますが
食い込みの量は、取代に影響します（絵を書いて見ると判りやすいです）
http://www.rfactory.co.jp/craftmill/std/Upcut.html

アップカットでも切削圧力によりワークから逃げる方向にも力がかかっていますが
取り代が多いと、食い込み側に力がかかるため、食い込みが発生します



しかし、そのバランスが取れる瞬間があり、大体、取代0.1以下でバランスが取れるようです


ダウンカットと、アップカットでは、刃先にかかる相対速度が違うため
ダウンでは
送り－刃物の周速

アップでは
送り＋刃物の周速
となり、刃モチも違います


以上の結果から昔は、
荒は、ダウンカットで加工し、取り代が0.1mm程度になったら
新しい刃物に交換（工具径は正確に測っておく）
アップカットで走ると

6mmのエンドミルで深さ40mm程度まで0.01程度の真直が出ました



現在の会社では、切り込み0.2以下でやっています
この場合、XY方向の力はほとんどはかかりません（まさに目から鱗です）
真直は、嘘のように出ます


加工時間はバカ見たいにかかる、
（そりゃそうです2mmとか3mmとかかけてやる所を0.2mmで分割するので）
切削長さが、長くなるので、刃物がもたない
（超鋼の刃物で対応、高いけど、ただし、再研磨しても、刃先だけ削ればいいので、仕上げ用としてはまだ使える、ただし、エンドミル研磨機があればの話ですが）


なんか、いい所ずくめですが、問題が発生してます
剛性のある、普通のマシニングではなんら問題ないのですが、
リニア駆動の最新のマシニングでは、Z軸にかかる切削圧力が、無視できません

アルミは、平気なのですが、鉄では、エンドミルが使えません
メーカーはエンドミルを推奨していないので、使えないのかもしれませんが

荒取りが出来ないので、困ってます

お礼

2005/08/20 11:00

ご回答有り難うございました。
切削は外周切削です。エンドミルで加工する際は参考にさせていただきます。

質問者

切削抵抗には、主分力、送り分力、背分力、の3つの抵抗からなります。
そのどれの値を知りたいのかはっきりしませんが、
主分力は、工具磨耗、仕上寸法の精度などに関係します。
送り分力は、主分力の半分以下が通常で、工具磨耗状態で、半分以上になることもあります。
背分力は、工作精度に影響します。
以上簡単ですが、求めた値を上記のような観点で判断してみてはいかがですか？？
見当違いでしたらすいません。

お礼

2005/08/20 10:58

ご回答有り難うございました。製品はアルミの外周切削です、アルミは軽いため、切削時に逃げ中央部の振れが大きくなり切削表面も安定しません、そのため中子を入れて切削していますが、中子の重量と切削抵抗の関係をどのように考えればよいのか迷っています。何か関係式をご存知であればご教授下さい。

質問者

切削抵抗Fn＝ｄｘｆｘｋｓ
ｄ＝切り込みmm
ｆ＝送りmm/rev
ｋｓ＝比切削抵抗N／mm＾2
　f=0.1～0.4
　FC系１７００前後
　S○○C系２７００前後
　SCM系３７００前後

>また求められた値をどのように考えて切削条件
> に生かせばよいのか事例を交えて教えて下さい。

一応計算で出せますが・・・う～んどうすれば良いのだろう？
切削条件は上記の条件以外にいっぱいありますので（例えばワーク、機械の剛性
、など数限りなく）実際に加工して条件出しをして後で出た条件を計算してみれば
どうでしょうか？

お礼

2005/08/20 10:50

ご回答有り難うございました。
参考にさせていただきます。

質問者