金型製造において、クライムミリングとリバースミリングはどのような場合に使われるのか？

はじめに

フライス加工 金型製造 は、さまざまな材料を精密な金型に成形し、細部まで仕上げる上で極めて重要な基礎技術である。このプロセスでは、ワークピースから材料を除去し、それによって所望の形状や仕上げを作成します。フライス加工には、クライムフライス加工と従来型のフライス加工の2つの方法がある。CNC（コンピューター数値制御）フライス加工でよく採用されるこれらの方法は、そのアプローチと加工プロセスへの影響が根本的に異なります。

のカッティングプロセス 金型加工 荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工、時には超仕上げ加工の3つの工程に分けなければなりません。荒加工工程は、ボールエンドミル、丸刃フライスカッター、大きなチップアークに適している。中仕上げ工程は、ラジアスエンドミル、丸刃フライスカッター、ボールノーズフライスカッターに使用します。仕上げ加工では、丸刃フライスカッターとボールノーズフライスカッターが使用され、丸刃フライスカッターには残留フライス加工が使用される。カッター、ボールエンドミル、ストレートエンドミル、それぞれの工程で、次の工程のために均等にマージンを残すようにすることが非常に重要です。

ベベル形状、特殊な切削工具、サイズと切削パラメータ、ブランドの組み合わせ、適切なフライス加工戦略を選択することによって、切削プロセスを最適化することが非常に重要です。では、金型加工ではダウンミリングとアップミリングのどちらを使うべきでしょうか？答えはクライムミリングである。

II.Climb 金型製造におけるフライス加工

クライム加工とは、フライス加工における操作モードの一つで、フライスカッターの回転方向がワークの送り方向と同じであることを特徴とする。ここでは、ダウンフライス加工について詳しく説明します：

該当する状況

クライミング・フライス加工は、加工代が小さいワークや、加工厚が薄いワークに適しており、通常は仕上げ加工に使用される。ワークの表面に硬い皮がなく、工作機械の送り機構がスムーズに作動する場合は、仕上げ加工の品質を確保するために、ダウンフライスを選択することも推奨される。 プラスチック部品 の表面を削り、カッターの歯の摩耗を減らす。

切削力の影響：

ダウンミル加工では、切削力がワークピースを作業台に向かって押し付けるため、ワークピースの安定性が保たれ、加工精度が向上する。

他の粉砕方法との比較：

アップカットミーリングと比較すると、切削開始時にフライスカッターがワークピースに食い込み、最も厚い切りくずを切り落とすことができますが、アップカットミーリングでは、切削を開始する前にフライスカッターがワークピース上を一定距離スライドする必要があります。最大切削厚に達するまで切削する。

注：

ダウンミリングはほとんどの場合に有効ですが、工作機械にネジ山のクリアランスの問題がある場合や、硬い肌を持つワークを加工する場合など、アップミリングが考慮される特殊な状況もあります。

まとめると、ダウンミリングは、特に高品質の仕上げが要求される場合に適した、推奨されるミリング方法である。

III.金型製造における従来のフライス加工

従来のフライス加工

従来のフライス加工は、しばしばアップフライス加工と呼ばれ、機械加工の世界では基本的な技術である。アップフライス加工とは、フライスカッターの回転方向がワークの送り方向と反対になっている円周フライス加工において、フライスカッターのワークへの回転方向と従来の切削方向または送り方向との関係を指す。具体的には

切断厚さの変化：

アップミル加工中、切削厚さはゼロから徐々に増加し、最終的に最大値に達する。このため、カッターの歯が加工面で滑り、表面の硬化を悪化させ、加工物の表面品質に影響を与える可能性があります。

切削力の方向の影響：

ダウンミル加工では、ワークピースにかかる垂直方向の切削力成分は下向きになり、ワークピースのクランプを安定させるのに役立ちます。アップフライス加工の場合、切削力は上向きとなり、振動の原因となります。特に表皮が硬いワークをフライス加工する場合、ワークが緩む原因になります。

安定性がある：

アップフライス加工中は、切削力成分の方向が送り運動の方向と反対であるため、フライス盤のテーブルは比較的安定し、軸方向への移動が起こりにくいため、カッターの歯への衝撃が軽減され、カッターの寿命を延ばすのに役立ちます。

適用可能：

アップミル加工は、状況によっては（大きな切削など）よりスムーズな操作感をもたらすが、一般的に、硬い表皮を持つワークの加工には適さない。硬い表皮とワークが直接接触し、加工が困難になる可能性があるからだ。

要約すると、アップフライス加工は、フライスカッターの回転方向がワークの送り方向と反対であることを特徴とするフライス加工方法である。しかし、実際の応用においては、その長所と短所を具体的な状況に応じて天秤にかける必要がある。

IV.クライム加工と従来のフライス加工の比較

決定要因

金型製造において、登りフライス加工と従来のフライス加工のどちらを選択するかを決める際には、いくつかの重要な要素が関わってきます。これらの要因は、機械工やエンジニアが特定のニーズに最も適したフライス加工方法を選択する際の指針となります。

素材タイプ:フライス加工の方法は、加工する材料の種類によって大きく異なります。アルミニウムのような柔らかい材料は、しばしばクライムフライス加工が適していますが、鋳鉄のような硬い材料は、従来のフライス加工の堅牢性が必要な場合があります。

ご希望の表面仕上げ:表面粗さを抑えて優れた仕上げ面を得ることを優先する場合は、通常、クライムフライスを選択する。これとは対照的に、仕上げがそれほど重要でない荒加工には、通常のフライス加工が選択されます。

機械能力:すべてのフライス盤、特に旧型や手動の機種が、登りフライス加工で発生する力を扱えるわけではありません。この判断には、方向力を維持する能力と工具のたわみの可能性が重要な役割を果たします。

工具径:工具のサイズは選択に影響する。大きな工具の方が従来のフライス加工のストレスにうまく対処できるかもしれませんし、小さな工具はたわみやすいので、クライムフライス加工の方が有利かもしれません。

クライム対従来のフライス加工

それぞれのフライス加工に有利なシナリオとその影響を理解することが、最適な加工の鍵となる。

クライム・ミリングが有利なシナリオ:

滑らかな表面仕上げが要求される精密CNC加工。

破れやバリが発生しやすい柔らかい材料を加工する。

登りフライス加工の方向力を扱えるように設計された、最新のCNCフライス盤での作業。

従来のフライス加工が有利なシナリオ:

仕上げを重視しない荒加工。

登りフライス加工で過度の摩耗を引き起こす可能性のある硬い材料の加工。

古いフライス盤や手動フライス盤では、クライミングフライスの力に耐えられない場合があります。

工具摩耗、発熱、表面粗さへの影響:

クライム・フライス:一般的に上昇ミルは、切り屑の厚みが最大からゼロになるため、工具の摩耗が減少します。また、熱の発生が少なく、工具と被削材を保護し、滑らかな仕上げ面を確保し、面粗さを低減します。

従来のフライス加工:切屑の厚みがゼロの状態から切削を開始するため、摩擦と熱が大きくなり、工具の摩耗が増加する可能性がある。その結果、仕上げ面が粗くなる可能性があるが、特定の材料や荒加工には有益である。

要約すると、登り加工と従来のフライス加工のどちらを選択するかは、材料の種類、希望する仕上げ、機械の能力、工具のサイズなど、無数の要因によって決まる。どちらの加工法にも独自の利点があり、理想的な用途がある。 金型製造工程.

V.ダウンミリングを選ぶ理由

刃先がちょうど切削しているとき、切屑の厚さは順フライス加工で最大に達することができ、逆フライス加工では最低になる。一般的に、リバースフライス加工の工具寿命は、ダウンフライス加工、コンベンショナルフライス加工、クライムフライス加工よりも短くなります。 熱はダウンフライス加工よりもかなり高くなります。切り屑の厚さがゼロから最大値まで増加する場合、フライス加工よりも刃先の摩擦が強いため、より多くの熱が発生する。また、ラジアル方向の力もアップミルで著しく大きくなる。これはスピンドルベアリングに悪影響を与える。

ダウンミル加工では、刃先は主に圧縮応力を受けるため、アップミル加工で発生する引張力よりも、超硬チップや超硬ソリッド工具に有利な影響を与えます。もちろん例外もあり、超硬ソリッドエンドミルをサイドミルに使用する場合、特に高硬度材では、リバースミルの方が、公差が厳しく、90度の角度の良い真直な壁面を得やすく、好まれます。使う。異なる軸方向送りの間にずれがある場合、工具の接続跡も非常に小さくなります。これは主に切削力の方向によるもので、非常に鋭い刃を切削に使用した場合、切削力がナイフを材料に向かって「引っ張る」ことになり、これが逆フライスのもう一つの例として、古い手動フライス盤でのフライス加工があります。古いフライス盤には大きなねじ隙間がある。逆フライス加工は、切削力を発生させてクリアランスをなくし、フライス加工の動作をより安定させます。

結論

ミリング技術の選択は、単なる技術的な決定ではなく、戦略的なものです。この選択は、製粉の効率、結果、費用対効果に大きな影響を与えます。 金型製造工程.

クライム切削は、優れた仕上げ面精度と工具摩耗の低減という利点を持ち、特に軟質材料を扱う場合や精度が最重要視される場合など、最新のCNC加工環境ではしばしば好んで使用される手法です。切り屑の厚みと工具のたわみを最小限に抑えることができるため、詳細で仕上げが重要なプロジェクトに最適です。

一方、従来のフライス加工は、特に登りフライス加工が適さないような状況で、その妥当性と重要性を維持している。粗加工での有効性、硬い材料への適合性、従来のフライス盤や手動のフライス盤への適合性により、特定の状況では不可欠な手法となっている。従来のフライス加工は、特に仕上げの前段階や、登りフライス加工の厳しさに最適化されていない設備で作業する場合に、信頼できる方法であることに変わりはない。

従って、登り加工と従来のフライス加工のどちらを選択するかは、加工する材料、希望する表面仕上げ、フライス盤の能力、使用する工具の仕様など、いくつかの要素を慎重に検討した上で決定する必要がある。金型製造の各プロジェクトはユニークであり、これらのニュアンスを理解することが、適切なフライス加工スタイルを選択する鍵となる。

結論から言えば 金型製造 は、適切なフライス加工技術を適切に適用することで、著しく向上します。精巧さと正確さを求めてクライミングフライス加工を選ぼうと、堅牢さと厳しい作業への適合性を求めて従来のフライス加工を選ぼうと、最終的な目標は変わりません。