斜剣、45°の直剣バイトについて

質問

例えば、荒加工で周速80ｍ、切り込み5?、回転あたりの送り0,5?とします。

80°の菱形チップで削るのと比べるとチップ(刃先)への負担は少なく欠けにくいが、機械への負荷は大きい、という認識で間違いないでしょうか？

大型の立旋盤のオペレーターですが、クロスレールを一番低くした状態でテーブルからラム端面まで1600?と、クロスレールが無駄に高く、背の低いワークだと1000?以上もラムを突き出して削っています。
斜剣や直剣で荒加工をしてるとラムが震えます。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

切込・送りが同じであれば、切刃がワークを押そうとする力の合計は同じです。
切込角≦90°では、切込角が小さくなるほど切り粉の厚みは小さくなり、送り方向に働く力は小さくなりますが、その分、送りと垂直方向に作用する力は大きくなりますね。
大きな力を掛けるには、機械にもバイトにも相応の剛性は必要になります。
切込角＞90°では、刃先が伸びる方向に力が掛かりますので、ノーズRに働く力とでバランスし易い傾向はあると思います。
この場合、切込角がより大きくなると外丸削りであればバイトの弾性変形により狙いよりも径が小さくなる事もあります。

お礼

回答ありがとうございました。機械に剛性がないのは確実で、斜剣や直剣の重切削がうまくいかない理屈がわかりました。

回答No.3

noname#230359

1)再出
　　旋削加工の所要動力(Pc)

実際のデータを基にした計算式で一応信頼できそうな姿。
これで試す前提として
・斜剣も直剣も回転あたり、単位時間あたりの削り体積は同じ。
・直剣は　切込×送り　の長方形に削り、斜剣は(直剣で)前者より切込が大きく送りが小さい
　長方形に削ることと同じとみなせる(平行四辺形なのは無視)。
・よって計算式で長方形の面積一定にして組合わせた結果で比較できる。

　　切削速度:200　機械効率:1
　　SS400
　　切込　送り　比切削抵抗　所要動力　　　　　
　　　2　　0.6　2280　　　　 9.12
　　　3　　0.4　2500　　　　10.
　　　4　　0.3　2720　　　　10.88
　　　6　　0.2　3100　　　　12.4

切込み小、送り大⇒直剣の方が動力少なく削れる。
材料を変えて計算やってみてください。

ここから原理的考察に持ち込みたいが難題。
ワークと切粉を分離することのみで考えると、切断面積と所要エネルギーは比例、つまり斜剣が大。
しかし分離した切粉を除去するに曲げるエネルギーも大きいはずで、切粉が分厚い直剣のほうが大。

　　切削理論
　　http://www.osakac.ac.jp/labs/hiroaki/images/lecture/.pdf
　　P.1、2　切くずの４形態
刃先での現象は複雑で、エネルギー消費を要素ごとに分離しての解明が困難と思われ、そのような論文も見当たらない。

お礼

資料と回答ありがとうございました。基本的な切削理論をもう一度勉強し直します。度々ありがとうございます。

回答No.1

noname#230359

タンガロイ・技術資料
　　http://www.tungaloy.co.jp/ttj/products/catalog/15.pdf

バイトに関する諸角度の名前を覚えたら検索で出てきますよ。

お礼

いい資料ありがとうございました。横切れ刃角が大きくなる、即ち斜剣、直剣になるほど背分力が大きくなるとのことですが、確かに思い当たる節はあります。内径を斜剣や直剣で荒加工していると、工具座標より実寸法が径にして1?ど小さくなります。ラムが0,5?ほど切削抵抗で逃げてるということですが、
斜剣や直剣で重切削するには機械の剛性もある程度は必要と考えていいでしょうか？

荒加工の条件はG96S80、切り込み5～7?、F0,5。材質はSCS、SS400など様々です。