アクリル板に溝入れ0.1mm

Question

アクリル板に刃径0.1ｍｍ深さ0.1ｍｍの直線溝を掘りたいのですが、切削条件などが分からず困っています。
マシニングの最高回転は10000で、40番、切削油はエマルジョンタイプです。
0.1のエンドミルは高価なので、折損が心配です。
どうか良いアドバイスをお願いします。

Accepted Answer

回答(1)再出
#1では様子見で暈した回答をしましたが、他の回答を拝見して追記
いたします。

１．回転速度(n10,000)と送り速度(vf100)のファーストトライ値を記載
→切込み量次第でトライアンドエラー。
　小生は切込み0.025×4回　ぐらいを想定。

#6さんが書かれているように、切込み0.01ならば送りは上げられる
　でしょう。

２．クーラント有無を記載せず
→ワークの切削距離が長くないのであれば、ドライ(エアブロー)でも
　イケそうな気がしますし、ワークとしてＮＧでなければクーラント
　を用いてもよろしいかと。
　
　#6さんが書かれているように、エアブローorクーラントのかけ方に
　ノウハウ有り。
　刃先に直接当てると折損を誘発する恐れがあるので、切削ポイントの
　少し前方にかけて、切りくずを流すような感じで排出させることを
　お勧めします。

＜閑話休題＞
#3さんが書かれたヘール加工について。

昔々、とある工作機械関係のシンポジウムで、長老の方が、
「ヘールバイトを使用していない場合、ヘール加工と称しては駄目」
と熱弁をふるっていました。氏曰く、「シェービング加工」と呼ばな
くてはいけないそうです。
とはいっても、マシニングセンタによるヘール加工は、業界で定着し
ていますよね。

因みに、三菱○工は、主軸Ｃ軸機能付きのマシニングセンタを、
シェービングセンタの名称でＰＲしていました。
（これも昔々のお話です）

あいかわらずの長文読破。
喧嘩する気はないが．．．

＞もちろん10mmのエンドミルで10mm突っ込もうという奴は
＞加工知らない奴です

鋼やアルミならばφ10×1Dのソリッドエンドミルの溝加工なんて
相応の工具を選定すれば何でもない加工です。

＞0.01mmのエンドミルの周速は
＞3.14*0.01*10000/1000＝0.31m/min

計算は正しいが、今回の案件はφ0.1だから、vc3.1m/minです。

＞φ10mm　のエンドミルなら
＞100rpmで加工してるのと同等　←　この回転数で　溶着がどうたら
＞こうたらの問題は発生しない

あとから10min-1に訂正されてますが、上記vc3.1m/minにより100min-1
で間違いありません。
そして、φ10で100min-1は、
切削速度が遅い＝切削抵抗が高い＆切り屑離れが悪い
ので、溶着がどうたらこうたらの問題が正に発生しやすいと考えます。
と考えれば、エアブローやクーラントは必要な感じですね。

なお、ご回答を拝読して、小生のミスにも気が付きました(深謝)。
送りのファーストトライ値に刃数を考慮していませんでした。
φ0.1ならば２枚刃なので、vf200mm/minからのスタートですね。
(決して殺されるような送りではないと思いますが、回転速度をUPできれ
ば送りもUPできる）

Answer

＞あくりる＝溶ける　われるなど　　レスが付きますが、まず溶けたことはありません

割れるは、＜現場研修＞の方が切削シロを過大にして、ワークをバイスから浮かせてしまうとか、手持ちのボール盤の場合。従って0.1mmの微細加工では起こり得ない。

溶けるはありますよ。切削液が途切れても暫くなら大丈夫だが、エアー吹きは向きが悪いなら短時間でもそうなる。刃物とワークの摩擦よりも切粉とワークの摩擦で起きやすいと考える。但しこの場合は加工が浅いので起こりにくいとは予想。
YouTubeの例は、結果オーライだが、端で見ていたなら、エアー、切削液どららか掛けるようにはアド・バイスしたくなる。

レベルが違いすぎるとの批判が出るのは承知で
プリント基板穴あけのトラブルに?スミア?という現象。
　　http://www.uniontool.co.jp/pdf/tech/jpca-pcb/jpca-pcb_201005.pdf
　　6.4レジンスミア
切り屑が溶けるか軟化して加工した穴に付着。ドリルと穴の摩擦で起きるが、切り屑がトリル溝に溜まって詰まると更に発生しやすい。刃が摩耗し切れ味が悪くなることが根本原因。

Answer

いっつも
あくりる＝溶ける　われるなど　　レスが付きますが

まず溶けたことはありません
ちゃんと切れる工具を使えば　切削してくれます
（深溝で熱がこもれば別ですが）

割れる　のも
貫通時にワークが持ち上がり　割れるのが大半で
今回のように深さ0.1　mm　で　溝幅0.1　なら　割れる前に
工具が吹っ飛ぶ

ボトルネックなのは工具が高い
やったことない
折れそう
という恐怖だけで

実際やってみると
何だ簡単じゃん　というレベル

工具もルートを買えると安く買えます

恐怖心をなくすために
スケールを100倍してください

φ10　のエンドミルで　溝幅10　深さ10　の溝を掘る　ようなものです
いたって普通の加工です　←　公差ないし　面あらさもない

もちろん10mmのエンドミルで　10mm　突っ込もうという奴は　加工知らない奴です

出来れば　6～8mm　のエンドミルで荒加工したいですが
0.1mm　以下のエンドミル　が存在しないので　出来ないことです

そのため切り込みを浅くし　ちまちま削っていくのですが　3mm位？（0.03）
スケールは100倍でも強度は100倍ではないので
　その辺の加減を見てください
↑
先の回答2では　0.02　にしましたが
0.01でもいいと思う

切削水・エアー　は　ゆるめで　かけなくてもいいくらいです
キリコの自己カミが怖いけど
しょせん相手は樹脂　＆　切り込み少なければゴミのようなもの

冷却より
風圧や水圧で刃先が吹っ飛ぶほうが怖い　
エンドミル径0.1　mm　はシャープの芯より細い
そんなもんに　水道水をホースでぶっかけたらどうなるか？　素人でもわかる

1刃当たりの送りは0.1でもZが浅ければ全然問題ないです

>>逆に切削回転数や速度を落とした方がよいと聞いた事があります。

誰にきいたのか知らないけど
所詮樹脂なので回せるだけ回す　のが　樹脂加工

逆に回せるだけ回して鏡面加工するのが樹脂加工です

http://www.youtube.com/watch?v=vmZgwYPWz38

途中エアーガンでキリコ吹きとばしている程度
最後のほうに
エンドミル加工でD分突っ込んでいるが
さすがに0.1のエンドミルで0.1は突っ込めない

アップカットでやってるのは　面なら荒さよくするため
鉄と違い　アップとダウンの差はない
↑
この辺語ると長くなる

http://www.u-corp.co.jp/TEC/t-tec/tec06.html#
タイがいい見本

まあ、使用工具は書いてないけど
加工知ってるやつなら

このエッジを出すのに　どのくらいのエンドミル（径）で
加工してるのかわかる

スルーする奴は　脱着君

長文　復活

喧嘩する気はないが

0.01mmのエンドミルの周速は

3.14*0.01*10000/1000＝0.31m/min
http://www.asahikougu.co.jp/asahi-hp/gijyutu/jyouken-em/index2.html

材質別周速一覧
アクリルずばりはないが
http://www.asahikougu.co.jp/asahi-hp/gijyutu/jyouken-em/index3.html

桁違いに遅い

φ10mm　のエンドミルなら
100rpmで加工してるのと同等　←　この回転数で　溶着がどうたらこうたらの問題は発生しない

周速＝発熱量
（発熱（切削）→冷却（空振り）のサイクル）

また、アクリルは熱伝導が非常に悪い
（アクリル自体は温まりにくい）

また比熱も悪く
http://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/netuworld/syoutai/hinetu2.html
比熱は質量の影響が高い
切削されたキリコは非常に薄いので冷めやすい←0.1mm　のエンドミルから排出される　キリコの厚さって

エンドミルのは先も0.1mm

エンドミル加工で普通の加工ならキリコつまりがなければ（切れない刃物や深堀は別）まず溶けない

↑

キリコつまりは　鉄だろうがアルミだろうがなんであれ　基本中の基本なので

アクリルに限ったことではない

切れない刃物は問題外だし
今回は0.1mm　と非常に浅い（1Dの加工だけどね）

もちろん0.1mm　突っ込めば（深穴）　溶着とか問題が発生するが　それ以前に　刃先が飛んでいく　0.1mmのエンドミル

↑
ほかにも

なので問題になるのは
 送りと切りこみ量

送りは回転数　の比で計算できるので
ほかの回答者のいう
100mm/min　で　
1回転数当たりの送りは
100/10000＝0.01（刃当たりは0.005）

φ10の（100rpm）エンドミルだと

100*0.01＝1mm/min　←　何それ止まってるの　怒られる加工です

そんなレベルの加工ですよ
抑えるところは抑えれば恐れることはない　加工です

回等7　の抜粋
6.4レジンスミア
略
早すぎる切削速度や切れ刃摩耗による切削温度上昇に　略　周速　200m/min　略

0.01mmのエンドミルの周速は
3.14*0.01*10000/1000＝0.31m/min

遅すぎる周速なんですが

誤記訂正
φ10mm　のエンドミルなら100rpmで加工してるのと同等

(1000*0.314)/(PI()*10)＝10rpm　でした

その後の送りも
φ10の（100rpm）エンドミルだと
100*0.01＝1mm/min　←　何それ止まってるの　怒られる加工です

10x0.01＝0.1mm/min　←　殺されるレベルです

Answer

回答（３）
　　サイドカッター
　　ヘール加工
に大賛成。
サイドカッターは振れ無く取り付けるのに苦労するが。
ヘール加工は、液晶導光板などの金型に多用されている。

それはさておき、溝加工の前に、平面を仕上げる必要があるのでは？
サイズが大きく、平面を削らないなら、平行にセッティングするのに苦労するはず。

エンドミル切削では切粉詰まりが問題になる。そのためにも切削液の圧を上げてピンポイントで掛ける工夫を。エアーの方が易しいが、いずれが良いのか判らない。冷却不充分なら切粉が溶着することも生じる。

Answer

最近は、こういう内容まで“マシニングセンター”みたいな物で加工するのでしょうか？

直線溝の使用用途が不明ですが、ケガキ針のような物をセットした冶具を製作し、

昔は加工していました。（大工さんの鉋のような物で縦刃＋サイドガイド）

ところで、比較的軟らかい樹脂の加工は、切削回転数や速度、切り込み量をアップさせて

通常行います。（樹脂割れ等が発生しない程度に）

ですが、このような場合は、逆に切削回転数や速度を落とした方がよいと聞いた事があります。

（切り込み量は、0.1mmなので関係がありません）

現役に近い加工屋さんの回答と異なって恐縮ですが、硬い鉄鋼を加工する場合のエンドミル

周速度を参考に回転数を割り出し、5～10mm/sec送り位でが無難と思います。

Answer

溝の幅と深さは承知したが長さは？
ワークの寸法と精度もわからない

古いタイプの考え方かも知れないが
サイドカッターという選択肢は無いのかな？

http://www.matool.jp/

立型のＭＣならワークを横にしてクランプは可能？

牧野がやっていたヘール加工も直線なら他社でも応用できる

http://www.makino.co.jp/jp/processing/parts/005.html

加工時間の制約がゆるいならエンドミルでも良いとは思うが。

アクリル板に溝入れ0.1mm