銅電極のテーパー加工について

質問

金型工場に勤めています。放電加工に使用する銅電極をNCフライスやマシニングで加工すると、どうしてもR形状やテーパーが狙い値よりも小さくなってしまいます。
特に微少なテーパー（0.5°以下）の場合には、刃物が滑るせいかほとんど付かない
時もあります。いい切削方法を知っている方がいましたら、是非教えて下さい。

回答No.2

noname#230359

まず、Ｒの件ですが、工具径と工具径補正と電極のクリアランスの関係が、しっかりとれてないと、Ｒは小さくなります。これは、結構しっかり分かっているつもりでいて、実は何か勘違いしていて、他をいくらいじっても解決に至らないことがあります。（私の周りで、ここでつまづいていた人が結構いたので、念のために付け加えておきます。）

　前述が問題なければ、hiaoyamaさんのおっしゃっている、バッファリングの件が考えられますね。どちらの制御装置を使っているか分かりませんが、大体の場合、このバッファリングを抑制する機能が付いているはずです。パラメータで設定してすべての場合において先読みをしなくしてしまう方法と、プログラム（Ｇコード等）で制御して、希望する箇所のみしっかり止まってもらう方法があります。Ｒの値が小さいほど、影響はあると思います。イグザクトストップチェック等の機能があれば、問題のブロックに入れてみてはいかがでしょう？
　（ただ、他材の時は問題なくて、銅の時だけの現象だったら、ここまでは関係ないですね。）
　あと、一つ気になったのが、仕上げ代と切削油のことです。銅は結構滑るので、仕上げ代を少なくして鉱油をかけて削ると、思いの外逃げてしまうことがあるものです。切削条件等が一切分からない中では、無責任な意見になってしまいますが、切削油をＯＦＦにして、エアブローでダウンカットの条件等で、逃げが改善される場合もあります。
　テーパーの件ですが、これは、ワーク形状、工具長、etcで、一概には言えないのですが、個人的には、テーパーエンドミルで、有効面全面に当てるより、ストレートエンドミルで、ピック加工することをおすすめします。 これは、確かに、ワンパスで加工するより時間はかかりますが、加工面積が増えるほどに、ビビリや逃げの対策に苦慮するより、遙かに有効な手段だと思ってます。（角度ごとにエンドミルを替える必要もないし、段階的に削っていくので負荷もかかりません）
　例えば、Z方向５ｍｍで、勾配０．５だったら、ＸＹでは０．０４４ですから、わずかの逃げでも、狂いの度合いは大きいですよね。これを、Ｚ方向で１０分割して、０．５ｍｍずつ落としていくとすると、ｘ方向では０．００４ｍｍですので、刃先への負担は全然違います。（勿論、刃先が摩耗してたらなんの意味もありませんが）
　（出来れば、マクロでプログラミングして、放電加工の方と相談しながら、希望する仕上げ面を得るためにどのくらいで分割するのがよいか調整していければ、ベストだと思います。マクロが無理なマシンなら自動プロでデータ転送できれば良いのですが・・・）
　以上、経験上の意見ですが、参考になれば。

回答No.1

noname#230359

ご質問の原因として下記の二点を考慮して見て下さい。

１）加工時の送り速度

ＮＣ制御は通常、先読み処理（数ﾌﾞﾛｯｸ数十ﾌﾞﾛｯｸ）が行われていてＲ形状やテーパー加工においては送り速度が速くなるほど実際の刃先の移動軌跡はプログラム上の計算値と誤差が生じます。
この事は制御装置の取り説にも記述がありますので参考にして見て下さい。
つまり前述の先読み処理により機械が指令値に到達する前に次のﾌﾞﾛｯｸ
の移動を開始し始める為に狙い値より形状が小さくなってしまうので
送り速度を充分下げるか、プログラムの方法によって異なりますが各
ブロック間の移動量を小さく（細かく）する事で改善されるはずです。

２）工具及びワークの逃げ

放電加工用の電極の場合、抜け勾配のテーパー分は刃物につけて加工すると思いますが、この場合刃長が刃径の５倍以上あると超硬母材でも
ニゲが生じてテーパー角度が変わってしまいます。
またワーク形状でも細く長いピン状の電極を加工する場合ワーク自身の
剛性が足りずワーク側も逃げてしまうのでこの場合仕上げ時にワンパスだけでなく実際に切粉が出なくなるまで同一プログラムにてデットパスを行うと形状的には狙い値に近くなるはずです。

いずれにしてもＮＣだからといって正確に加工出来る訳ではありませんので上記２点を良く考察して見て下さい。