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回転数と送りについて
- 高回転、低送りでなめらかな表面を実現する方法とは？
- なぜ高回転なのか？低回転ではなめらかさが得られない理由
- 回転数と送りの関係について詳しく解説します
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材質やチップの関係を考えなければなりません。 チップノーズRが小さい方が綺麗に仕上がります。 材料径にも当然関係してきます。 周速の関係も勉強して下さい。 低回転だと表面の粗さがよくなくなるのでしょうか？ですが、 ムシレや表面が白くなったりもします。 確かに構成刃が付きやすくなります。
まず一つに、回転を上げる(=切削速度を上げる)と、切削抵抗が小さくなります. 切削抵抗が小さくなるというのは、つまり、切れが良くなるのと同じ訳です. 例えて言えば、コピー用紙くらいの厚さの紙の端っこは、 普通は皮膚を切れる様な鋭利さはありませんが、 そんな紙相手でも勢い良く引けば皮膚が切れて血を見る事がありますよね. それと同じ様なもので、一見切れが悪くても 速度を上げる事で刃がより切れる様になるんです. 細い鋼線だって、普通はよほど力を入れない限りは皮膚に食い込むだけですが、 バイクで走るくらいの勢いがあれば、首すら落とせます. また、回転を上げる事で切削速度が上がりますと、 より大きな切削熱が発生します. 温度が上がる事で刃先に溶着が起き難くなり、構成刃先が 成長できなくなったり、さらには発現できなくなったりします. 構成刃先は成長し続ける訳ではなく、ある程度成長すると自然と脱落します. この周期がある程度長ければ、寸法のバラツキとして現れますが、 極端な短時間に成長と脱落を繰り返すと、切削面の微妙な凹凸となります. また、脱落した構成刃先は時折、切り屑として持ち去られずに、 切削面に溶着する事があり、凹凸をより大きくしたりします. 面粗度というのは表面の微妙な凹凸の度合いですから、 構成刃先が面粗度の悪化要因になる訳で、 切削速度が上がり、より構成刃先が出現し難くなる事で 面粗度も良くなります. ただ、回転を上げますとそれに伴い遠心力が大きくなり、 主軸ベアリングの精度と切削負荷などによって、 回転する加工物に細かな振動が発生します. この振動は面粗度の悪化要因にもなりますので、 回転はただ上げれば良いというものでもない様です.
送りを下げるとなぜ面祖度が上がるのでしょうか、 被削材の表面を拡大すると刃先Rの山と山が密になるため、高さの差が小さくなるからですよね。 しかし実際加工すると理論通りの山にはならず、むしれてギザギザの山になります。 むしれを小さくして理論値に近づけるために、他の皆さんが書かれているように、回転を上げ切れ味を良くすると考えて良いと思います。 むしれやすい被削材ならより回転を上げなければ同じ面粗度は出ないし。 同じ被削材でも切れ味の良い刃物を使えば低い回転で同じ面粗度が出せます。
その他の要素も関係しますが 回転速度が速くなるにつれて振動周波数が高くなる 周波数が高いと振幅幅が小さくなり仕上げ面が細かくなります。
切削加工の事でしょうか。文字の如く、切って削る加工です。 物を切る場合の切り口は、速ければ速い程、きれいです。 ◆ 刃の接触面積（面圧）の高さが、刃物の薄さ。 ◆ 刃の速度が、切削速度です。 力×速度＝運動エネルギーとなり、高い方が性能も良い事になります。 但し、刃物の薄さは強度不足、刃物の速度は人間（動力）の負荷に対 する能力やその負荷が発熱等のエネルギーに変わった時に、刃自身が 耐えられるかどうかを見極める必要があります。 さて、高回転は、切削速度が速いので、きれいな切り口になる。 表面粗さは、良くなるし、作業時間も短くてすむ。 しかし、発熱による弊害と加工負荷増大による刃物負荷の増大が問題 になるため、上限が規制されているが、エネルギーの観点からの見解 です。
回答2さんの「1000rpmの方が発熱は高い」がひとつのポイントで、高熱になった方が被削材が軟化するため削りやすくなると聞いています。
回転辺りの送りを遅くするため 500rpm 10mm/min = 1000rpm 20mm/min は 回転辺りの送りは同じなので、理論的には、粗さは同じ 但し、発熱は1000rpmのほうが高い 補足 500rpm 5mm/min = 1000rpm 10mm/min は 加工時間は同じです 500rpm/min 5mm/min では 500rpm = 10mm/min の半分の送りなので加工面が良くなることは、わかると思います 500rpm/min 5mm/min では加工時間は遅くなります そこで回転数を上げ送りをそのままにすると 加工時間は同じで 仕上げ面が良くなると言う話です 但し、2倍の速さで仕事をしているので 発熱が大きくなるわけです 十分な冷却がないと、工具が熔けたりします 難切削では、これを利用して加工する場合もあるようですが また、旧式のマシンでは、回転数をあげることができなかったり、 工具精度で、振れたりするため、回転数があげられない場合もあります
構成刃先の問題があると思いますが。
補足
ご回答ありがとうございます。 一つ疑問なんですが回転数を上げることにより切削熱が 大きくなる。大きくなればなるほど溶着や構成刃先が大きくなる ようなイメージがあるのですが（熱で材料が溶けて）なぜ溶着がおき難くなったり 構成刃先が発現できなくなるのでしょうか？