本革のNC切削について

質問

当方、現在マシニングセンターにて本革を切り抜けるか実験しています。無謀な実験なのかしれませんが、何かアイデアがあればご助言頂けたら嬉しいです。革の種類によっては切り抜き可能な物もあれば、全く切り抜けず潰す感じでエンドミルの歯が逃げてバリだらけで終わる物もあります。作業的には、テーブルの上に固定したボードに、革の表面に両面テープを貼り付け固定し切削しています。切削で切り抜けた物でも毎回切削エッジに強烈なバリがでるのですが、テーブルに固定した下側には出ず、切削を始める上側に出ます。
上面に革より硬い樹脂などのボードでも貼り付けてから切削すれば良さそうですが、革は基本的にうらがわはザラザラで貼り付けは難しいです。当然の事なのでしょうが、柔らかい革の方が切削にバリが酷く、薄い革程削り難い傾向です。切り抜く革は1.5ミリ～3ミリ位の物が多いです。現在5ミリのフラッド超硬エンドミルの2枚刃で切削しています。回転は5000回転で送りは300～400くらいです。1.5ミリの革であった場合、一回で全て切り抜くのと、極端に0.3ミリずつ削って切り抜くのもあまり結果は変わりませんでした。
自分はＮＣ作業が未熟なのですがこのような柔らかい素材のばあい、選択すべきエンドミルや加工の条件の傾向など、何か助言いただけると嬉しいです。
尚、革製品を作るとき、パーツごとに切り抜くのですが、パーツの中で一部分だけ薄くする場所を作る、革漉きという工程があります。現在、基本的に手作業でオペレートして革漉き機という機械で薄くするのが一般的ですが、NCを使って一部分だけ正確に薄くしたり出来たら、その作業はかなり意味のある事になります。

回答No.6

prg02

エンドミルはアルミ用のノンコートの刃先が立ったエンドミルをつかったほうがよさそうですね。
コーティングしてあるとその厚み分刃先が丸くなっていて加工時に逃げやすくなってしまいますので。

回答No.5

hahaha8635

つhttps://makers-base.com/tokyo/event/detail?event_id=464

刃先
https://www.amazon.co.jp/panpan_onlineshop-10%E3%83%94%E3%83%BC%E3%82%B9-%E3%83%AD%E3%83%83%E3%83%8845-60%E5%BA%A6%E3%83%9F%E3%83%9E%E3%82%AD%E3%82%AB%E3%83%83%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%BF%E3%83%96%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%89%E3%83%9F%E3%83%9E%E3%82%AD%E3%83%93%E3%83%8B%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%83%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%BF%E3%83%BC%E5%88%83%E5%AE%89%E3%81%84%E3%83%9F%E3%83%9E%E3%82%AD%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%83%E3%82%BF/dp/B0769C3BDX

マシニングで抜くななら彫刻機みたいにとがったもの(R0.5ボール)で高回転で抜けばきれいに仕上がると思う
ワークの固定は両面テープ

回答No.4

kon555

>>パーツは島状になる為クランプは使えません
あくまでアイデアレベルですが、真空負圧によるバキュームクランプは使用できるかもしれません。
以前、布製品のレーザーカット機を触っていた事があるのですが、あれも同様にパターンカットするためパーツは分断され、クランプ不能です(そもそも布ですからね)
その機械では布の固定にバキュームで負圧にしていました。革であればより強固に固定できるような？
http://www.izumi-js.co.jp/mccs/vacuumclamp.htm

また話を読んだ限りでは、いっそ主軸の回転による切削には拘らない方がいい気もします。
革の切断には詳しくありませんが、カッターでの切断にしろ鋏での切断にしろ、刃は回転していません。やはり軟質ワークを回転で切るという事には、原理的な不合理がある気がしてなりません。
いっそNC制御をロボットアーム的なものと捉え、鋭い静止刃を数値制御で動かす、という発想でアプローチした方がよい気がします。
特に革漉き(そしてこれが根本の目標だと思われますが)という工程に関しては回転系の切削では非常に不向きではないかと思います。

回答No.3

nowane4649

切削というのは、被削材が変形しない様に工夫して刃先により分断するということが必要です。
基本は被削材を強固に固定し、刃先から逃げないようにする方法が選択されます。
しかし、今回の革の様な軟質材では、材料変形の発生により被削材が刃先から逃げるため、切削が困難となります。
この場合は、回転数(周速)を上げ、材料が変形する前に刃先を食い込ませる方法位しか対処は無いと思います。

ですので、エアースピンドルなど数万rpmの高速スピンドルが必要と思います。
また、食いこみとよくするため、鋭利な刃先が必要となります。
超硬エンドミルだと刃先剛性向上・欠け防止のため、刃先が鈍くしてあるものもあるので、ハイスエンドミルの方が良いかもしれません。
(耐摩耗性でいうとロストフォーム鋳造などの発泡材切削や樹脂切削用超硬エンドミルの方が向いているか？)

夢想レベルの話ですが、超音波カッターや超音波彫刻刀をマシニングに取り付けれるようにした方が品質は良いかもしれません。

お礼

ご回答ありがとうございます。なるほど、刃先が逃げている感覚は見ていて確かに有りました。変形する時間を与えないように高速回転が必要なんですね。当方ncはそこまで主軸が回らないのでその他、エアースピンドル、試してみたいですね。その傾向で考えると、刃先はするどく、2枚刃より4枚刃の方が調子が良さそうですね。大変参考になりました。ありがとうございます。

回答No.2

kon555

うーん、そもそもNC=エンドミルで革を切断するのが適切なのか、という疑問があります。
根本的にエンドミルでの加工は「切削」つまり微細に削り切っているわけですが、革のように伸びる物を削り切るというのはいかにも無理がありそうに思います。
よって、まず「何故NCでやりたいのか？」という目的を整理し、より適切な工作機械を探した方がいいような気もします。例えばレーザーカッターやウォーターカッター、裁断機など、切断原理そのものからの見直しです。

それとは別に、あえてNCでというのであれば、革の固定方法は見直した方がいいかもしれません。
切削加工の基本はワークの固定です。これが弱ければ、簡単な切削材でも加工ミスが発生します。何故なら切削抵抗よりも固定力が弱ければワークが動き、絶対に切削できないからです。

この辺りは、例えば裁ちばさみなどで布を切るときに、刃の隙間が開いていると布が逃げてしますのに似ています。また革の加工をされているのであれば、ピンと張った皮はカッターやハサミで切りやすいのも経験されているかと思います。
そう考えると両面テープを貼り付け固定、という現在の方法はその意味ではかなり不安があります。ネジによるクランプなど、より強固な固定方法を検討してみて下さい。

お礼

ご回答どうも有り難うございます。ＮＣ切削で実験する事には明確な理由があります。革のワークの切り抜きだけでしたら抜き型を使って裁断機が簡単ですが、本革の製品を作る際、≪革漉き≫といって革を薄くする工程がありまして、全体を薄くする場合は革漉き機を使うのですが、部品の縫い合わせ部だけ薄く・・・といったパーツの部分的に漉く作業が必要になり、その正確さも製品の仕上がりに大きく影響します。現在一般的にはこの部分漉き・・は人の手でマニュアルな機械にいれて漉く、無理な場合は手作業となっています。その可能性もあり、切削の可能性を探っています。切抜きと同時に漉きの作業をしないとワーク原点が必ずずれるので切り抜きも同時に必要な作業になります。切り抜くので最終的にパーツは島状になる為クランプは使えません。また本革の表面を溶剤で掃除したり、水拭きすら嫌うので、接着やその他の方法も難しいのが現状です。本当は両面を一度樹脂版などで接着し切削すれば綺麗に切削可能かと思われますが、その後に剥がす作業が難しいです。
おっしゃるとおり材料の固定はとても大切ですね。何か良い方法を考えます。有難うございます

回答No.1

HikaruSai-2018

浮き上がりを押さえ切れ味のより良い物で抑えと同じ加工なら出来そうですが
押さえが毎回必要です
直ぐに思い浮かんがのはレーザー切断

レーザー加工機を使って焼き印

レーザーの出力を最大にすることで革を裁断する

https://leather-craft.net/leather5098

お礼

ご回答有難うございます　レーザーは実験済みで裁断は可能なのですが、どんなに設定を変えてもどうしても切断エッジの角に焼きが入ってしまい採用できませんでした。使用しているのが繊細なベジタブルなめしのレザーである事も原因かもしれませんが、恐らく表面に全く影響が出ない切断は現時点では難しいかなと思います。又切断と同時に部分的に裏側を薄くする漉きの作業も同時にできるのもＮＣで行うメリットがあるので実験しています。ご回答有難うございました。