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主軸への負荷の差
- 焼入れ後の硬い材料と生のやらかい材料の主軸への負荷の違いについて
- 焼入れ後の鋼などの硬い材料と生のやらかい材料では、機械の主軸に対する負荷は全く違ってきますか？
- SKD11などの焼入れ後の鋼などの硬い材料と生のやらかい材料では、機械の主軸にかかる負荷に大きな差があるのでしょうか？
- マシニングセンター
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みんなの回答
「機械の主軸に対する負荷」の定義があいまいなので 回答者諸氏が困っています。 物理的な切削負荷は主軸や送り軸の剛性に 切削動力は主軸モータや送り軸モータのロード（電流）に 影響を及ぼします。 一般鋼やアルミ合金などはそこそこの剛性と適切な工具を 選定すれば、切込みや送りを大きくして主軸モータ出力 100％でも加工が可能です。 しかし焼き入れ高硬度鋼では、そもそも高切込みと高送り を両立させた加工できるような切削工具が無いので、主軸 モータ出力は11kWもあればお釣りが来ます。 どーしても，，，といえば、φ25の超硬多刃のエンドミルで、 幅切込みは小さく、縦切込みを大きくすれば、そこそこの 切削動力が必要な加工ができますが。 まったく異なるものを同列で比較することは難しいです。 ＞古いマシニングなどでは 焼入れ鋼などは ＞削るべきではないでしょうか？ 主軸テーパが痛んでなく、ツールクランプ力が極端に 低下していなく、送り軸にガタがなければ、適切な切 削工具をキチンと選定することにより加工可能です。 焼入れ鋼といっても、硬度HRC50とHRC60では、アプローチ の方法が異なりますが。 このサイトでどんどん質問することは全く構いませんが、 ひとつ前のご質問のように、回答に対して無反応の放置 プレイは良くありません。
>>切り込みや 送りが大きすぎた場合に ここが微妙なんだけど 生のやらかい材料を一気に豆腐にしてみましょう 答えがわかると思います 言い回しが少し悪かったかな たとえば豆腐なら条件が上げられるはずですですよね >>材質によって主軸に必要な動力が違う。 また痛い奴が言ってる 主軸の動力は機械毎と決まってるので 一定です そのためその一定以内に条件を決めるので たとえば豆腐なら 頭切りになってしまうわけです だめだ、頭がまわらん
補足
はい。豆腐なら どんなに 切り込みや 送りをあげても 主軸に負荷は ほとんど かからないことが イメージできます。 ＞材質によって主軸に必要な動力が違う。 動力イコール 負荷と 考えていいでしょうか？ 動力が多く必要→ 負荷が高い。 →主軸が痛むのが早くなる。 古いマシニングなどでは 焼入れ鋼などは 削るべきではないでしょうか？ ありがとうございます。 ＞豆腐なら 頭切りになってしまうわけです 頭切りとは どのような 状態でしょうか？ すこしイメージが出来ないのですが。
再出 ＞回答（２） 【切削理論】＝【 硬さ・引張強さは比例関係 引張強さ・切削性は反比例 】 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=269567&event=QE0004 ＞切削抵抗(測定値) ＝ 計算式＆定数 これが一致している。違うとするなら説明が欲しい。 データ間の関係／無関係を言うのは相関関係の有り無し。回答（１）資料で比引張強さと切削抵抗との相関係数を（Exel）計算すると 送り0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.143699654 0.16659772 0.184647106 0.203142029 0.199705784 いずれもゼロ近くなので、両者は無関係との結果（１は完全相関、0.5近くなら相関有りと判定）。 結論 → 一概にどころか、式が立たない。
技術的資料等は、他の回答者さんの内容を確認ください。 さて、殆どの物の現象がそうであるように、切削抵抗も 切削抵抗(測定値) ＝ 計算式＆定数 で求めるようになっています。 その定数は、材質によって異なり、材質の硬度又は熱処理によって異なる複雑なものです。 それらの傾向は、切削理論で解説されていますが、複雑な定数設定となるので、一概に 記述できません。 でも、材料の特性や機械的性質を覚えていれば、正確さに欠けますが方向性は判るようになります。 そんな感じで先ず捉えるのが先決です。
＞SKD11などの焼入れ後の鋼 これは生を削る条件とは別と考えるべきです。 http://www.hitachi-tool.co.jp/j/products/new/ep-th/jisseki_ceprth.pdf 被削材料 SKD11（62HRC） 切削速度 Vc=50～150m/min 送り量 fz=0.05?/tooth 切り込み ap8?×ae0.4? 切削方式 直線ダウンカット、エアブロー（4MPa） 送りと切込みが小さい。 縦切込み（ap）は宣伝臭で大きいが、小さくしても可。他はあまり変えない。 切込み小さく高速で削ると切削局部の熱が上がり、焼が鈍るから削れるようになる。逆に切込み大きくすると、硬いまま削らねばならず大きな負荷で刃は割れる。低速度ダメ切削液ダメ。 刃物は焼入鋼対応のものを選択してカタログを必ず見る。守らないと即死状態。 回答（１）資料は焼入鋼には使えないが、非常に参考になる資料。 というのは 【 硬さ・引張強さは比例関係 引張強さ・切削性は反比例 】 きわめて単純で判りやすいオハナシが【切削理論】だと散々登場してくる。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=269567&event=QE0004 他多数 表をみると一目瞭然。被切削抵抗は中鋼より軟鋼が僅かに大。つまり軟鋼が削りにくく、これはよく知られた事実。ニッケルクロムモリブデン鋼は最強だが軟鋼に負けている（条件が判然としない） なので【切削理論】はマヤカシ話。 本題の焼入鋼の話も単純でない → カタログ必見 本題に戻ると、焼入鋼の切削は回答（６）のご高説もその通りで、負荷が大きい条件は不可能。 ↑＞切込み小さく高速で削ると切削局部の熱が上がり、焼が鈍るから削れるようになる。 逆に切込み大きくすると、硬いまま削らねばならず大きな負荷で刃は割れる。 但し、主軸がガタな機械では刃がビビッテ、ギリギリ耐えている刃先が欠けてしまう。 とにかくカタログ通りで試す。味付けするのは加工形状でワークがビビらないか、それと機械の程度によって、両切込みを減らすぐらい。 誰か、工具メーカはカタログにない使い方も出来るのに、聞いても教えないのではないか、の主旨の質問があったが、焼入鋼についてはメーカに従うしかない。
切り込みや 送りが大きすぎた場合はもちろん、 切り込みや 送りが適正であっても、 切削する材質によって主軸にかかる所要動力は変化します。 所要動力の計算式を記載したURLを貼っておきます。 この中に、材料ごとの被切削抵抗が示されていますから、ご参考になさって 下さい。 先ほどの式は、旋削の動力計算でしたが、次のURLは、フライス加工の所要 動力計算式が載っています。材料ごとの被切削抵抗の表は、両者ともに 出典はおなじように思います。 http://www.hitachi-tool.co.jp/j/technique/tech_info/tec_info/c13.pdf
補足
ありがとうございます。 ＞主軸テーパが痛んでなく、ツールクランプ力が極端に ＞低下していなく、送り軸にガタがなければ、 これらは どのようにしたら 確認できますか？ 硬度HRC50とHRC60では、アプローチ がどのように違うでしょううか？ 具体的には。