焼結金属の切削加工

Question

こんにちは　ひさしぶりに質問させてもらいます。
現在、焼結金属という得体の知れない非常に脆い材料をφ５の超微粒子に
コーティングした多刃のエンドミルで段、溝加工を行っていますが角部が欠けてしまいます。
粒子と粒子を押し固めただけ（密度は不明です。）と聞いていたので、粒子をごっそり取ると欠ける事はあらかじめ予想できたので、切り込みを小さくしたのですが、やはり欠けは防止できませんでした。。。

加工法としてはマシニングで回転8000rpm・送り500mm/min・Z方向切り込み0.01mm・横方向はカッターの半径以下分の切り込みでダウンカットで
加工しています。ワークの使用上、乾式加工を実施。

みなさん、欠け対策の最良な方法はありませんでしょうか。
非常に困っています。　何かアドバイスあれば是非、ご教授ください。

Answer

加工油は油性をお使いでしょうか？
加工時の摩擦と素材の脆さのアンバランスが原因だと思います。
もし既に油性をお使いであれば、
高級エンジンオイルを試してみてください。
びっくりするほど切れ味がいいですよ（笑）
単価も桁違いに高いですが、モノが出来ないよりはマシでしょう。
オイルのコストダウンはその後でも良いと思います。

すみません、乾式加工でないとダメみたいですね。

Answer

こんばんは。

切削加工をする場合に「バリ」と「欠け」は悩みの原因ですが、これは
同じような不適切な切削条件下で起こります。
柔らかく粘い材質ではバリとなって現れ、硬く脆い材質では欠けとなって
不適合を起します。要は、柔らかいワークでバリを出さないような切削を
すれば、脆いワークでの欠けは最小限にとどめることが出来ます。

ダウンカットは正解だと思います。基本はこれですが、以下いくつか
アドバイスなど・・・。

１．多分、ねじれ角のついたエンドミルを使われていると思いますが、
直刃のエンドミルで切削してみる。ねじれ角が付いていると、上にすくい
上げる切削になるので、上方向へ欠けが生じている可能性があります。

２．数が少ないのであれば、切削速度を思い切って上げてみる。
エンドミルの寿命は短くなりますが、切削速度が高い方が切削性能は
上がりますので、うまく行くかもしれません。

３．ダメもとでアップカットにしてみる。何故か判らないが、結果オーライ
って事は良くあることです。

４．完全なピン角を要求されていましたら無理ですが、欠けが仕上がり寸法
に影響を及ぼさないギリギリで荒切削をして、９０度面取りミルで面取りを
した後に仕上げ切削する。糸面取りでも欠け、バリ等に対してはかなり
効果のある方法です。私の一押しはこれですけど。

５．以上、側面切削に関するアドバイスですが、溝切削に関しては、
トロコイド切削が有効かと思います。

うまく行くといいですネ。

Answer

既にやっておられるかも知れませんが、

●外形は刃が抜ける方向で削らない。常に外側から内側へ渦巻き状に。
●溝加工で欠けるならエンドミル径を更に小さくして欠けた分を削る。この
　場合も刃が抜ける側では削り代を小さくする。

右回りで外から内への渦巻きとなります。
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Answer

私も金属ではありませんが欠けやすいものを加工しています。
参考になるかわかりませんが欠け対策としてはZ方向よりも径方向のほうが重要です。エンドミル径の1/4位で加工してみてダメなら周速を下げてみてはどうでしょうか。OKならZの切り込みを増やしても欠けには影響ないと思います。
当方、金属を加工していませんのであくまで参考までに。

焼結金属の切削加工で角部が欠けるのはなぜ？最良な欠け対策方法を知りたい