オークマ56VAでの大荒加工におすすめの工具は？

長屋の旦那の喧嘩には口を挟まないようにしていますが、小生の
専門であるマシニングセンタ、切削加工においてあまりにも出鱈目
で、答えに全くなっていない回答に我慢できません。

<質問者さんへ>
切削加工は、工作機械と切削工具の特性を十分に把握しなければ、
高能率加工は実現できません。
良質な回答を引き出すためには、
・工作機械　主軸サイズ，最高回転速度，モータ出力,メーカ・型式
・切削王具　工具の仕様，メーカ・型番，使用切削条件，ワーク材質・硬度
などをキッチリと提示することが必要です。

<回答>
さて、手材料で機械の主軸はBT40/15,000min-1と理解しました。
主軸出力線図をみればわかりますが、低回転速度における主軸モータ
出力が低いです。従って、できるだけ小径の工具を用いて、モータの
出力が高い回転速度で加工したいところです。
もっとも、刃先交換式エンドミルで出力100%まで切削条件を上げるのは
なかなか難しいのが現実です。

現行工具の選定思想は的を射ています。おむすびタイプの刃先交換式工具
は、切りくずを薄くして低切込み高送りの切削条件にて高能率加工を可能
とします。
現行より効率をアップするには、?切削条件の見直し，?工具刃数を増やす
の２つが真っ先に考えられます。
?については、メーカのカタログと睨めっこして下さい。
?についてですが、残念ながらダイジェットには適した工具が有りません。

似たような工具としては
(1)φ20～25で3枚刃あり（3コーナ仕様）
　http://www.mitsubishicarbide.com/mmc/jp/product/pdf/b/b028j.pdf
(2)φ20で3枚刃，φ25で4枚刃あり（2コーナ仕様)
　http://www.hitachi-tool.co.jp/j/products/new/asrmf/pdf/asrmf.pdf
のどちらかが適しています。
現在ご使用の機械の主軸であれば、工具径はφ20～φ25が良いでしょう。
刃数が増える分、送り速度が上げられます。またカタログと睨めっこする
か、フリーダイヤルで相談して、できるだけ切削速度の上げられる最新材
種を使用することも有効です。
多少の工具費アップに目を瞑れるのであれば、(2)のφ25/4枚刃がお勧め
です。

因みにこの手の工具は、高回転速度の主軸が嫌う、スラスト方向の切削力
が高いのが難点ですが、小生が調べたり使用したりした経験上、φ25程度
であれば問題ないと考えます。

なお、スウィングミルはBT40および高回転速度の主軸でのご使用は、剛性
の観点で不適です。


長文をお許しください。
　　　　　　　

>　加工機の動力は、***kWと一定なので、
>> 一定じゃないですよ。出鱈目言わない様に。

加工機の主軸モータ出力は、
・回転速度によって比例・反比例してアップ/ダウンする領域
　(この領域ではトルクは一定となります）
・回転速度に関わらず一定の領域(この領域では回転速度によって
　トルクはダウンします)
と記載すれば、回答者同士で争わなくて済むと思います。

なお、メカ的なギアの切替、電機的モータ巻線の切替によっても、出力
特性が変わります。
このことは、自動車のエンジン特性と同じような感覚です。
機械の仕様書に必ず主軸モータ特性線図が敬愛されていますので、一度
ご確認ください。

一般的なマシニングセンタにおいて、大径の刃先交換式ミーリング工具
(サイドカッタも含む)およびハイスエンドミル、ドリル、タップ、など
を用いた切削では、主軸モータのトルクが極めて重要になります。
それ以外のミーリング工具で一般的な材料を切削する場合は、トルクより
も出力で加工する感覚です。

このあたりは、机上で仕事をする設計・開発エンジニアよりも、実際に
機械加工に携わるエンジニアの方が、信頼できる場合が多いと思います。

　↑
最初の追記において
誤）主軸モータ特性線図が敬愛
正）主軸モータ特性線図が掲載

失礼いたしました

回答(6)氏
BT40高速主軸機での縦送り加工は、主軸ベアリングを痛めるおそれがある
ため、お勧めしません。
ドリルで蜂の巣状にする方法は、能率はとても高いのですが、次工程の刃先
交換式エンドミルの加工で切り屑が上手く分断できず切れ刃に噛み込んで
チッピングを生じる恐れがあるので、立形ＭＣでは推奨しません。

素人相手には、寛容なので、

>> 加工機の動力は、***kWと一定なので、

> 一定じゃないですよ。出鱈目言わない様に。

の内容を、そのまま取ると、

オークマ56VAの機械は、サイコロの出目によって、ワット数が変わる。

今日は、サイコロの出目が#*なので#*kWであまりサクサク削れない。

昨日は、♭♭kWで最高値だったので、サクサク削れたのに。

そんな工作機械が、世の中にあるわけないのは、質問者さんも判りますね。

以上から、“ 0歳 ”さんは、素人であり、記載意味が理解できない方と、一目瞭然。

さて、それでは、“加工機の動力は、***kWと一定なので”の真の意味は、

オークマ56VAの機械は、カタログに書いてあるが如く

主軸用電動機；サーボ（サービング）モータ VAC11kW

なので、定格動力の最高値が11kWとなっているので、一定です。（横槍は、正しくない）

それを、機械的に、定格回転数→使用回転数に、増速機で増速すれば、回転数を上げて使用

することになり、トルクは下がりますので、回転数とトルクは反比例の関係であるとなります。

また、電子減速や増速ユニット制御の物は、回転数とトルクは反比例するが、性能の一番

良い物で、性能の悪い物は、回転数とトルクは反比例する、回転数を正として計算し、

トルクを求めた値の８割とか、６割とかに落ちます。

以上は、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。


そして、

> 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?

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。

> 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？

できます。
前述から導き出した、Max値のトルクで使用しますが、問題ないでしょうか？
また、工具カタログ又はWBサイトの何処を確認すれば判りますかと、工具屋さんに聞けば
判ります。（質問者さんは、初心者に近いので、自ら聞いた方が、質問者さんのためになる）

そして、運が悪く、工具屋さんのヘタレ営業マンに当たった場合には問題なので、
競合他社の似た工具で、同様の質問を＋２社程度すれば、貴殿も判り易いし、工具屋さん
のヘタレ営業マンの回答だったかを貴殿が少しは判断できるので、実行してください。

> 加工機の動力は、***kWと一定なので、

一定じゃないですよ。出鱈目言わない様に。

お礼

2014/12/27 23:20

そのあたりは。私はよくわからないので
勉強してみたいと思います

質問者

トルクの以前に主軸ベアリングが持ちません。
ベアリングは　軸径 × 回転数 ＝ DN値 の上限があり、軸径が太くなれば回転数を下げないと持たない。
　　http://marsy551.blog38.fc2.com/blog-entry-162.html

以前の機械は主軸がBT50なら6000回転が精々。最近は潤滑冷却法などが進歩して10000回転以上回せるようになったが、最高で回しっぱなしは寿命を縮めてしまうし、大径工具を高負荷で回すとより酷くなる。モータートルクも30分定格など時間制限が掛かる。

オークマMB-56VAの主軸テーパはBT40
　主軸最高回転速度 8,000min-1 [15,000・20,000・25,000・35,000]
BT50 の MB-56VB 標準仕様では 6,000min-1 と差はハッキリするが、主軸モーター出力はさほど違わない。
高回転仕様ほど高トルクの使い方は出来ないということです。感覚的ながら、現状φ20ならφ30にして切込の限界を探るぐらいかと。

＞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

それもあります。低速で高負荷を掛けるとモーターもさりながら主軸が軽い分慣性がなく回転が滑らかにならない。ベアリングおよび機械全体の剛性が低いことも相俟って振動が増し刃に悪影響が及びます。
高速回転=低負荷、低速回転=高負荷と機械は適材適所で選ぶべきす。

まじめな話。
工具メーカのデータではPX5などプリハードン鋼の切削速度は標準120?。PX5はそのカテの下の品種ながら200?いけるかどうか。
　　切削速度=回転数×工具径×3.14/1000
なのでφ30なら回転数2000以上では切削速度上限を超えて刃が持たない。更に工具径を大きくしても回転数は下げざるを得なくなる。
そうするとグダグダも含め既に出た話
　　動力=トルク×回転数
から動力が低い状態になり、送り/切込を下げざるを得なくなって逆に能率悪。

φ50、さらに80、100とかの大径工具はアルミなど切削速度上限がほぼ無い材質に限って高速でぶん回せるものです。

　　ものを削って過ごす
　　トルクと動力
　　http://tma6c.seesaa.net/article/184336531.html
　　グラフのmom.speed

その一例
　　工作機械主軸用誘導電動機
　　http://www.sanyodenki.com/archive/document/corporatedata/technicalreport/2012/TR34j_p46_SM_S_forSpindles_3rd_jp.pdf
　　基底回転速度（min-1）　3000　　1500　　　← mom.speed
　　最高回転速度（min-1） 15000　 12000

メーカと機種により違うが1500～3000回転ぐらいなことは確か。カタログ取説に出てるはずが聞くと教えてくれます。それ以下で使うなの禁止ではなく目安の数字。

回答(6)のドリル荒取は昔は『細井理論、細井ドリル』として注目されたが、回答(5)専門家の指摘のようにほぼ消滅し、そう研ぐドリル研磨機が保有設備一覧と中古市場でチラホラするだけ

お礼

2014/12/27 23:19

回答有難うございます。

＞軸径が太くなれば回転数を下げないと持たない
高速回転をさせるつもりはなかったのですが、、
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。

＞現状φ20ならφ30にして切込の限界を探るぐらいかと。
切込は1mm弱いが限界かと思います　チップの形状から考えまして、、

他に良い工具ありませんか？　　
知ってたら教えてください。
お願いします

質問者

加工機械の動力は、回転数とトルクと係数の積で決まります。

トルクは如何ですか？

又、負荷側の工具も、工具径とその径に刃が形成されていて、そこの負荷である力

（加工力）が掛かります。

“豪快に削れそうですが”の記載ですが、工具径×（1/2）×加工力がトルクで、

いくら工具がよくても、加工機械の動力以上が削れません。

“加工機械の動力は、回転数とトルクと係数の積で決まります”は、

加工機の動力は、***kWと一定なので、回転数を上げて使用するとトルクは下がる

回転数とトルクは反比例の関係である意味の有した記載です。

お礼

2014/12/27 23:08

回答有難うございます。

＞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?

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。

質問者