オークマ56VAでの大荒加工におすすめの工具は？

回答(15)さんのお答えで、おそらく質問者さんはWEBサイトでこれ以上
得難い技術を入手できましたので頑張って内容の理解に努めてください。

CAMメーカも切削関与角一定（切削負荷一定、取り代一定）といった
新規機能を開発されているので、そちらもご調査下さい。
（小生はCAMは不得手で、オークマ・マシンフェアでカタログを貰った
だけのニワカです）

本件、主軸モータ論争に脱線しましたが、これで一件落着と思います。

本年もよろしくお願いいたします。

＜後の先さんへ＞
回答(3)(15)さんを素人呼ばわりしたことは謝るべきです。
お一人で騒いでしつこくモータの調査を行っていらっしゃるようです
が、オークマの機種別カタログに掲載されている主軸出力線図を見れ
ば済む話なので、これにて失礼いたします。

※本来はWEBサイトにも掲示してほしい情報ですが、機械の切削性能を
　示すキモなので、公開するしないは会社の方針になるのでしょうね。

思い出しましたが、変形ラジアス工具を用いて低切込み高送りで
高能率加工を行う方法を、「マシンガンカッティング」と称して
10年以上前に大々的にＰＲし始めたのがオークマさんでした。

従って、オークマさんはこの手の加工方法に習熟しており、15,000min-1
の主軸機械でも大荒加工用として推奨すると思います。

さて本題に戻りますが、まず基本的に荒加工で沢山削りたければ、スピンドルの出力が最大になる所に加工条件を設定する必要があります。
しかし一般的に15000rpmの主軸では２段階の巻線切り替えとなり、カタログスペックの最大出力は高速側巻線の高速域での出力でしょうから、そこまでの仕事をさせる事は現実的には不可能。

よって低速側巻線での最大出力が出る基底回転数が一つの目安となります。

これは取扱説明書に主軸の出力特性図が載っている筈ですからそれを確認して下さいね。

主軸回転数は被削材と工具材種によって切削速度の制約を受けるので、必要以上に大径の工具を選ぶと、周速の制限から基底回転数を下回る回転数で加工する事になり、それだと出力不足で沢山削れません。
従って工具サイズの選定には、スピンドルの特性をよく理解した上で、加工深さや隅R（次工程への負担）などの事も考えながら適切なサイズを選ぶ必要があります。

その点でzaumaku氏の仰るφ20～25というのは、ワーク形状が不明な為正確な事は言えませんが、一般論としてはこの機械の適切な範囲にあると自分も思います。

あとは現状でロードメータに余裕があるかどうかも重要な所です。
ロードメータ的に余裕があり、かつ回転数もスピンドルの基底回転数を十分に上回っているなら、工具サイズをアップするのも有りでしょう。
ロードメータに余裕が有っても回転数的に工具サイズを大きくする事が難しいなら、サイズは変えずに刃数や切込み量等を増やす方向で工具選定をすると良いでしょう。

基底回転数より下回っている場合には逆に工具サイズを小さくしたり、より高速加工の出来る工具材種に変更するなどして、よりスピンドルの出力が高くなる回転数で使えるように検討する事も必要です。その場合、加工深さとの兼ね合いからくる工具剛性には注意が必要です。



加工方法の面ですが、低切込み高送りの加工は、加工条件を上げても実加工時間はリニアには削減されないので（加減速やエアカットのロスが大きいので）、本当に高能率加工をしたいなら、低速送りの重切削の方が有利です。
ただしその場合、絶対的に必要なのは切削関与角一定のツールパスですが、WorkNCもCAM-TOOLもどちらも（ウェブサイトをちらっと見た範囲では）その手のツールパスは出せない様なので、CAMの能力的には高送りカッタの今の加工方法が最適でしょう。

高送りカッタで能率を上げるには切削条件を上げる事よりも、エアカットを減らす事の方が実質的には効果があります。
あまりダウンカットやエンゲージ率には拘らず、フルカットで問題無く削れる条件に留めながら、出来るだけエアカットや減速の少ない単純なツールパスにした方が実加工時間の削減につながります。


プランジ加工は一見加工能率は良いのですが、実際にはエアカットが多い事と次工程の負担が大きくなってトータルの加工時間で見た場合に効果が出る場面は限られて来ます。
深さや溝幅等、ワーク形状にマッチするかよく考える必要がありますが、ハマれば効果は高いので一考の余地はあります。
ベアリングへの悪影響を懸念する声もありますが、個人的にはロードメータの危険域に入らないならば特別問題は無いと思います。3万回転以上の高速スピンドルになると流石に躊躇しますが。


言い出すと切りがないので、あまり纏りませんが一旦この辺で。

質問者の　cola350ml さんへ

明けまして、おめでとうございます。

さて、アドバイス内容を整理して、以下に重複するものもありますが記します。

回答（１）のお礼内容に関しての

>> トルクは如何ですか？
> これはどうやって調べて、どう見れば良いのでしょうか？
> 機械のカタログに数値が書いてあるのでしょうか?
回答（４）に記載しています、
取扱説明書等に、主軸回転数＆トルクの性能表がある筈なので、それにて確認できます。
今回、大荒加工にて使用予定の主軸回転数（TOOLの適正切削速度から導き出した主軸回転数）
と対応したトルク値を、主軸回転数＆トルクの性能表にて確認すれば良いのです。

> また、その数値を見て　今回の工具が使えるかどうかは、判断ができるのでしょうか？
回答（４）の重複内容の他に、zaumaku　さんも記しておりますが、切削する材質によっても
（例えば、アルミは高速、鋼は中速、鋳鋼は低速？？の如く）切削速度は異なりますので、
それに合った歯構成であるかと、大荒加工なので削り代に応じて切削抵抗が変わりますから、
それ等の条件から（定形計算式で）導き出した、TOOL切削抵抗 ⇒ 主軸換算トルクにて、
主軸トルク ＞ 主軸換算トルク　の範囲であれば、削れることになります。

>> 回転数を上げて使用するとトルクは下がる
> これは体感的にはわかります
>１５０００回転と書きましたのは機械の仕様を書きたかったわけでして
> 通常の数千回転の機械に比べて低速回転時の主軸の力が弱いのかな？
> と思って書いてみました。
これに関しては、小生の記載内容が不充分で、特に素人さんには誤解を招く記載と反省し、
以下に、追加補足を入れて再記載します。
工作機械を選定する場合は、動力のワット数と最高使用回転数を確認しますが、
この時に、動力ワット数固定条件で、最高使用回転数の高い工作機械を選んだ場合には、
トルクは低くなり、“大荒加工”のように切削抵抗が高くなる、主軸換算トルクが大きくなる
条件には不利になります。

ですが、未だ、オークマ56VA　（最大15000回転）若しくはオークマの主軸（スピンドル）
モータ調査は不充分の段階ですが、質問内容の“オークマ56VA　（最大15000回転）”
限っては、
ACモータをインバーター制御モドキしているので、最大15000回転以下はフラットトルク
にて一定、切削開始時の突トルク上昇は電圧にて瞬時のみ対応する、サーボモドキのモータ
＆制御ユニットを使用している（客先によっては、Ｆ社等のスペアパーツ問題で、価格アップ
の特注を設定している場合もありますが、）と、ゲスしています。
（調査の関係者に、迷惑が掛かってはいけないため、ゲスや一部内容を変えて記載しています）
因って、質問内容の“オークマ56VA　（最大15000回転）”限っては、性能表に載っている
範囲での減速は、減速フラットトルクと考えて良いでしょう。

zaumaku さんへ

以上の内容で、よろしかったでしょうか？

訂正があれば、お願いできませんかね、質問者さんのためにも。

オークマ56VA （最大15000回転）とオークマさんのカタログ表記の主軸最高回転速度　8,000min-1
[15,000・20,000・25,000・35,000min-1]の表記が判りませんが、これは、
＊ 軸最高回転速度　8,000min-1　⇒　[15,000min-1]
＊ 軸最高回転速度　8,000min-1　⇒　[20,000min-1]
＊ 軸最高回転速度　8,000min-1　⇒　[25,000min-1]
＊ 軸最高回転速度　8,000min-1　⇒　[35,000min-1]
の４パターンあり、トルクは
◆ 軸最高回転速度 8,000min-1 ⇒ [15,000min-1] ⇒ 11kW ⇒ 15,000min-1応じたトルク
◆ 軸最高回転速度 8,000min-1 ⇒ [20,000min-1] ⇒ 11kW ⇒ 20,000min-1応じたトルク
◆ 軸最高回転速度 8,000min-1 ⇒ [25,000min-1] ⇒ 11kW ⇒ 25,000min-1応じたトルク
◆ 軸最高回転速度 8,000min-1 ⇒ [35,000min-1] ⇒ 11kW ⇒ 35,000min-1応じたトルク
となるのでしょうかね。
それとも、オークマ56VA （最大15000回転）とは、オークマさんのカタログ表記である
主軸最高回転速度　8,000min-1 ⇒ [35,000min-1] ⇒ 11kW ⇒ 35,000min-1応じたトルク
のみで設定されていて、35,000min-1から導き出した低いトルク設定がベースとなっている
のでしょうかね？

それであれば、アルミ等の比較的高速切削する切削物限定で、“大荒加工”には適さなく、
小径の穴加工及び仕上げに適している（動力を比較的適正に活用している）機械となります。
そんな、ニッチな分野の装置にするより、４パターン選択するよな。
それを、変速⇒ポールチェンジ（2、3、4、6）、メカの減速と同じで、回転数＆トルク
が反比例し、メカの減速の長所を取り入れているとゲスか、開発中。
（希土類の強力永久磁石の活用は、次世代モータのPREXモータとして、開発済みでした）

そうだ、

オークマ56VA　（最大15000回転）、主軸最高回転速度　8,000min-1　[15,000・20,000

・25,000・35,000min-1]　良く判らないが、その旧来機のモータのワット数と、

回転数と、モータ重量が判れば、想像の範囲ですがゲスできるのですがね。

zaumaku さん、　　判りますか？

そうですか、ダイレクト駆動で、11kW用30,000r/mのサーボモータが市販されているんですね。

以前、某工作機メーカーで、サーボモータを取扱ったことがあるんですが、

軽くなっていなくて、出力軸部側のユニットスペースが大きくなっていました。

アルミを使用しての軽量化による30,000r/m化を想像していましたが、そうではなく、

出力軸部側のユニットスペースが大きくなって、そこに増速ユニットを配置している

と思い込んでいました。

それは、誤りだと云う事ですね。

希土類等のマグネット技術が進歩し、小型化したが、マグネットで重くなり…だったのかなぁ。

でも、Ｆ社は数年前に第2又は第3ステップ改良している感じだったのですが、

一流でない工作機メーカーだったので、最新モデルは購入できてない状態だったのか、

工作機メーカーのモデルチェンジができないので、旧サーボモータ仕様で購入していたんですね。

それでは、10年以上トレンドに乗り遅れていた結果です。小生の不覚です。ごめんなさい。

今後、多方面への設計業務を継続するうえで、情報収集は欠かせません。

情報収集できましたら、また報告します。

（でも、そんなに数量が出ない、30,000r/mのサーボモータを新技術で製作しても、

採算が合うのかな？全機種 30,000r/mに定格回転数を統一し、減速して使用すれば、

ある程度問題は解決するが、全体がコストアップになり、採算が悪くなるから、

経営者はやはり、幹の部分のサーボモータ部は、3,000～5,000r/m程度で、大き目の

KWを選定し、増速ユニットをビルトインするが、経営者の考えることだと、今も思って

います。ですが、11kW用なら少量生産なので、幹の部分のサーボモータ部仕様を変えても、

アドバンテージが取れ、採算に合うのかな？？それ等も含めて情報収集しますが、

この辺りは中々時間が掛かりそうです。）

モータの本体は、メカなので、アルミ等の軽合金と希土類の強力磁石を使用し、

法人向けに市販してコストが合うレベルに達しているとは、世の中から遅れておりました。

zaumaku さんへ

大隈さん、若しくは大隈さん経由で、サーボメーカに確認を入れてもらった方が、

小生が情報収集するより、早いですね。

それでも、年明けですね。