PCBN工具刃先処理の特徴及び切削加工における影響

Published: 2020-07-28 ソース: Funik

切削工具刃先処理の正しい選択と適用は、ハードターニング切削工具の製造と正しい使用を成功させるための基本的な要素の1つと考えられています。異なった適用条件に対して、刃先処理にはさまざまな処理形式とパラメータがあり、 切削工具刃先処理とは、チップが精密研削された後、コーティングされる(ある場合)前のプロセスを指し、刃先をチャムファ、鈍化、平滑化、研磨することにより、工具の品質と使用寿命が向上します。

1.刃口処理の形式と特徴

一般に、刃口処理は4つのカテゴリに分類できます:F型-チャムファも鈍角もなし、E型-鈍角ありチャムファなし、T型-チャムファあり鈍角なし、S型-チャムファあり鈍角あり。4種類の刃口処理には、独自の物理的および幾何学的特徴があり、使用中の力の状態、チップとくずの摩擦、および切りの形状に対して異なる影響を持っています。

  1.1F型の刃口処理。F型刃口処理は、つまりチャムファも鈍角もなしです。この刃口処理方法は鋭利型で、切削力が小さく、剪断変形が少なく、切削熱が低いですが、刃口強度が低く、刃先に初期欠陥があるため、ほとんど使用されていません。

  1.2E型の刃口処理。E型の刃口の処理、つまり、チャムファないが鈍角があります。刃型は、鈍化プロセスを採用しており、刃口の微細な欠陥を排除し、刃口を強化し、チッピングやクラックへの耐性を高めます。

  1.3T型の刃口処理。 T型の刃口処理、つまりチャムファされているが鈍角なしです。 チャムファ処理により、耐衝撃性に優れ、切削力と公差要求が高い場合にS型刃口に取って代わることができます。

 1.4S型の刃口処理。 S型の刃口処理、つまりチャムファ+鈍角です。 この形式は最も一般的な刃口処理であり、硬旋削の場合も推奨されます。 T型よりも強度が高く、チッピングや割れに強く、工具寿命を予測しやすく、安定した工作物の表面品質を生産できます。 特に大きな切込みや断続加工に適しています。

2. 切削加工におけるS型刃口処理の影響

S型刃口処理では、チャムファの角度が両面性を持ち、一方、角度を大きくすると、工具の強度が増し、工具の耐衝撃性が向上します。他方では、工具が鈍くなり、切削熱が増加し、すくい面の耐摩耗性には有利ではありません。これは、角度が大きくなると、より大きな負のすくい角に相当するため、せん断角が小さくなり、変形が大きくなり、変形熱が高くなり、すくい面の摩耗が促進されます。同時に、チャムファ幅も加工パラメータに適合させる必要があります。 チャムファ幅が小さすぎるとチャムファ効果が弱くなると同時に、チャムファ部と元のすくい面との接合部で切りくずとすくい面が比較的速い摩耗が発生します。チャムファの幅が大きすぎると、切削力が大きくなり、切りくずとすくい面の間の摩擦距離が長くなるため、工具寿命に有利ではありません。同時に、鈍角のサイズ、均一性、および処理方法も、工具のパフォーマンスに一定の影響を与えます。

PCBN工具は一般に、硬旋削時に負のすくい角と負のチャムファの処理を採用しており、これにより、一方で刃を補強し、工具の耐摩耗性を向上させることもでき、焼入れ鋼またはねずみ鋳鉄を加工する場合、 それぞれに必要なさまざまな加工刃口強度を提供します。ダイヤモンド砥石で研いだ後、刃口にマイクロギャップ(つまり、小さなチッピングとひき目)がしばしばあります。切削中に工具の刃口のマイクロギャップは拡張しやすく、工具の摩耗と損傷を加速します。負のすくい角設計と負のチャムファ精密研削により、工具の強度が向上し、鈍角処理が採用されて、刃口の微細な加工欠陥が排除されます。2つの処理方法により、工具の耐衝撃性を向上させ、工具の耐摩耗性を高めるため、工具の寿命が延びます。

 

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