CNC 加工では、高品質の部品を最適なコストで生産するには、切削速度と送り速度の完璧なバランスを達成することが不可欠です。これらのパラメータを微調整することで、メーカーは生産性を向上させ、工具の摩耗を軽減し、製品の表面仕上げを改善することができます。中国に本拠を置く信頼できる CNC 加工サービスプロバイダーとして、CNCRUSH は精密加工において 12 年以上の経験を持つ CNC フライス加工部品と CNC 旋削部品を専門としています。この記事では、専門家の洞察に裏付けられた CNC 加工の切削速度と送り速度のベスト プラクティスと、メーカーのような製造業者がこれらのプラクティスを活用して業務を強化する方法について探ります。
切削速度と送り速度: 違いは何ですか?
ベストプラクティスに入る前に、ＣＮＣ加工の品質を決定づける２つの基本的な要素である切削速度と送り速度の違いを理解することが重要である。
切断速度 切削工具が材料を通過する速度のことである。通常、表面フィート/分（SFM）またはメートル/分（MPM）で表される。切削速度は、加工する材料、工具の材料、工具の直径によって決まる。切削速度を高くすると、加工効率が向上するが、工具の摩耗が進む可能性がある。
送り速度 切削プロセス中に工具が材料内を移動する速度を指し、インチ/分 (IPM) またはミリメートル/分 (MPM) で測定されます。それはカットの精度に直結します。正しい送り速度により、工具が材料と確実に係合し続けるため、表面仕上げが向上し、工具の摩耗が減少します。
CNC 加工プロセスを最大限に活用するには、切削速度と送り速度の両方のバランスが重要です。
1. CNC フライス加工部品および CNC 旋削部品の切削速度の最適化
CNC加工部品やCNC旋削部品において、切削速度の最適化は効率向上の第一歩である。適切な切削速度は、工具が最適に性能を発揮し、熱や工具の摩耗を最小限に抑えることができる。以下は、様々な材料に対する切削速度の最適化方法である。
- アルミニウム: アルミニウム合金は、その柔らかさと熱伝導性により、通常、より高い切削速度で加工されます。これにより、工具を過度に摩耗させることなく、より高速な加工が可能になります。
- 鋼鉄: 鋼、特に硬いグレードでは、アルミニウムに比べて低い切削速度が必要です。ただし、高性能の切削工具を使用すると、品質を維持しながら高速化を達成できます。
- プラスチック: CNC 加工の場合、材料の溶解や歪みを避けるために切断速度を調整する必要があります。切断速度を遅くすると、ワークピースを損傷することなくきれいに切断できます。
ベストプラクティス: 切断速度については、必ず工具メーカーの推奨事項を参照してください。材料とツールに基づいた微調整が重要です。
2. 送り速度とその工具寿命および表面仕上げへの影響
送り速度は、加工部品の品質に重要な役割を果たします。送り速度を高くすると生産性が向上しますが、表面仕上げが粗くなり、工具の摩耗が速くなる可能性があります。逆に、送り速度を遅くすると仕上げは細かくなりますが、加工時間が長くなる可能性があります。
CNC フライス加工および CNC 旋削部品の場合、材料、切削工具、および希望の仕上げに基づいて送り速度を調整することが重要です。
- 低い送り速度: アルミニウムなどの柔らかい素材に最適で、滑らかな仕上がりを実現します。
- 高い送り速度: より硬い材料や荒削りが必要な場合に適していますが、表面仕上げが損なわれる可能性があります。
ベストプラクティス: 推奨される送り速度から始めて、生産で観察された実際の結果に基づいて調整します。
3. 主軸速度と送り速度の一致
加工中の複雑さを回避するには、主軸速度と送り速度に互換性がある必要があります。スピンドル速度が不適切に設定されていると、表面仕上げの低下、工具の過度の摩耗、さらには部品の損傷などの問題が発生する可能性があります。主軸速度は工具の回転速度を決定し、送り速度は工具がワークピース上を移動する速度を決定します。最適なパフォーマンスを得るには、両方のバランスをとる必要があります。
ベストプラクティス: 加工される材料の種類と使用される工具に対応する主軸速度と送り速度の比率を使用します。たとえば、より硬い材料を加工する場合は、より低い送り速度でより低い主軸速度を使用します。
4. 適切な工具を使用して最適な速度と送りを実現する
工具の選択は、切削速度と送り速度の両方に直接影響する。たとえば、超硬工具は、高速度鋼（HSS）工具と比較して、より高い速度と送り速度に対応できる。さらに、工具の形状（たとえば、その切れ刃角度など）は、特定の送り速度を処理する能力に影響する。
CNC フライス加工部品の場合、正しい工具形状を使用すると、最小限の摩擦で効率的に材料を除去できます。また、CNC 旋削部品の場合、適切なインサートを選択することで、切りくずの生成を制御し、工具寿命を延ばすことができます。
ベストプラクティス: 材料と加工条件に適した高品質の工具に投資して、速度と送りの両方を最適化します。
5. クーラントの使用と切削速度への影響
適切なクーラントを使用すると、切削速度と全体的な加工効率に大きな違いが生じます。クーラントは熱の蓄積を軽減し、切りくず除去を改善し、切削工具の寿命を延ばします。ただし、クーラントの塗布が不適切だと、工具が過度に磨耗したり、部品が変形したりする可能性があります。
ベストプラクティス: 工具やワークピースを損傷することなく切削速度を最大化するために、クーラントの種類と流量が材料と加工作業に適切であることを確認してください。
6. CNC 加工における切りくず負荷の重要性
チップロードとは、工具が各パスで除去する材料の量を指す。切削速度と送り速度の両方を決定する上で重要な要素である。チップロードが高すぎると、工具の損傷や表面仕上げの不良につながる可能性がある。逆に、チップロードが低すぎると、加工効率の低下や生産時間の延長につながる。
ベストプラクティス: 材料と工具に適合する切りくず負荷を維持して、材料を効率的に除去し、工具の摩耗を軽減します。
7. 機械の安定性と剛性の役割
機械の安定性は、一貫した切削速度と送り速度を維持するための重要な要素です。 CNC マシンの剛性が十分でない場合、振動が発生する可能性があり、不正確な切断や工具寿命の低下につながります。安定した機械環境により、切削条件が一定に保たれます。
ベストプラクティス: CNC マシンを定期的にメンテナンスし、メーカー指定の剛性許容差内で動作することを確認してください。
8. プロトタイプの CNC 加工の速度と送りの微調整
プロトタイプを加工する場合、望ましい結果を達成するには、切削速度と送り速度を正確に制御することが不可欠です。プロトタイプでは多くの場合、より厳しい公差やより複雑な詳細が必要となるため、両方のパラメータを調整することで、最終部品が設計仕様と一致することが保証されます。
ベストプラクティス: CNC プロトタイプ加工に取り組むときは、テスト実行を実行し、切削速度と送り速度を調整して、品質と速度の最適なバランスを実現します。
9. 材料硬度が切削パラメータに及ぼす影響
加工される材料の硬度は、切削速度と送り速度の両方に直接影響します。工具鋼のような硬い材料では、過度の工具の摩耗を避けるために、より低い切削速度と送り速度が必要ですが、アルミニウムのような柔らかい材料では、より高速な加工が可能になります。
ベストプラクティス: 効率と工具寿命の最適なバランスを確保するために、材料の硬さに応じて切削速度と送り速度を常に調整してください。
10. 高品質の部品に精密 CNC 機械加工サービスが不可欠な理由
高品質のCNCミル加工およびCNC旋削加工部品を必要とする企業にとって、切削速度と送り速度を最適化する能力は、望ましい精度を達成するために非常に重要です。 自動車、機械製造、またはオートメーション業界にいらっしゃる場合でも、信頼できるCNC機械加工サービスプロバイダーと協力することは、部品が厳格な基準を満たすことを保証するために非常に重要です。
ベストプラクティス: 高精度の結果を得るために切断パラメータを最適化するための専門知識と設備を備えた CNC 加工サービス プロバイダーと提携します。
表 1: さまざまな材料に対する推奨切断速度
| 材料 | 切削速度（SFM） | 推奨ツール |
|---|---|---|
| アルミニウム | 400-1000 | 炭化物 |
| 鋼鉄 | 80-400 | 超硬またはハイス |
| 真鍮 | 200-800 | 炭化物 |
| プラスチック | 200-400 | 炭化物 |
表 2: さまざまな材料に対する推奨送り速度
| 材料 | 送り速度 (IPM) | 推奨ツール |
|---|---|---|
| アルミニウム | 0.002-0.01 | 炭化物 |
| 鋼鉄 | 0.001-0.005 | 超硬またはハイス |
| 真鍮 | 0.005-0.02 | 炭化物 |
| プラスチック | 0.01-0.03 | 炭化物 |
FAQ: CNC 加工の切削速度と送り速度
Q1: CNC マシンの最適な切削速度を計算するにはどうすればよいですか? A1: 最適な切削速度は、加工される材料、使用される工具、CNC 機械の種類によって異なります。次の式を使用して計算できます。
切削速度(SFM)=RPM×π×工具径12
Q2: 送り速度が高すぎる場合はどうなりますか? A2: 送り速度が高すぎると、工具が過度に摩耗したり、表面仕上げが悪化したり、工具が材料と適切に係合しないために部品が損傷したりする可能性があります。
Q3: CNCRUSH は CNC 加工のニーズにどのように役立ちますか? A3: CNCRUSH は、自動車、機械製造、オートメーションなどの業界向けの精密 CNC 部品の製造に特化した、CNC フライス加工や旋削などの高品質の CNC 加工サービスを提供しています。当社の 12 年間の経験により、最高水準の品質を維持しながら効率を最大化するカスタマイズされたソリューションを提供できます。
結論
コストと工具の摩耗を最小限に抑えながら、高品質の CNC フライス加工および旋削部品を製造するには、切削速度と送り速度を最適化することが重要です。これらのベスト プラクティスに従うことで、CNC 機械加工企業は生産効率を向上させ、顧客に優れた結果を保証できます。 CNCRUSHは、専門的な知識と最先端の設備を備え、幅広い産業向けに高精度部品の提供に取り組んでいます。
CNC 加工の詳細については、次の Web サイトをご覧ください。 cncrush.com.
