比切削抵抗

切断の厚さによって大きく変わり、送りと切り込みが同じとき、もっとも軽く削られる


 

薄い切りくずを出す加工は、比切削抵抗の非常に大きいところで切削することになる


 

加工硬化性の大きい材料の場合には、硬化した部分を削ることになる


 

切削断面は同じでも断面形状が正方形に近づくほど、切削抵抗が少なくなる


 

同じ切り込みと送りの場合には切り込み角が小さくなるほど、切削抵抗が大きくなる


長いシャフトを削るときや穴ぐりのときには切り込み角を90°にするのはそのため

スクイ角を大きくすれば切削抵抗が減少する

刃面の摩擦抵抗を減らし切削速度を上げれば、せん断力が大きくなる


 

刃先は直線のときが一番抵抗が少ない

刃先が凸であると切屑の排出方向が集中することになり、お互いに干渉しあう


 

刃先が鈍化すると切削抵抗は急激に増化

ただし、送りに比べて鈍化した部分が小さいときにはほとんど無視できる


刃先を面取り(コロシ)しておくことができるのはこのため

 

構成刃先

ステンレス鋼 アルミニウムなどのように柔軟な材料を切削する場合に発生しやすい


 

激しい加工硬化を受けているため極めて硬い
 切粉が強く圧縮される(数10kg/mm2)


 

発生、脱落の周期は1/10−1/200s


 

切削速度の増大とともに発生しにくくなり、ある程度の速度(軟鋼120-150m/min)以上では消滅する(臨界切削速度)


軟鋼30-50m/minのとき最も大きくなる

  ある温度を超えると、軟化して消滅する

送りを大きくすることも刃先温度を高くする効果があるので、臨界切削速度は下がる

速度を変えずに送りを細かくすると、かえって仕上げ面が悪くなることがある

送りを細かくしたら、それに応じて速度を高めなくてはならない

スクイ角を30°以上にするとほとんど発生しない


 

 

切削温度

切りくずと工具の接触面における温度が最も高くしかも工具の磨耗に重要な影響を及ぼす


 

一般に切削速度が増すとともに急激に増大


 

温度上昇は主として切りくずの厚さに関係しその幅にはあまり影響されない


 

発生した熱の分配の割合は切りくずが最も多く 切削速度の増大ととにその割合が上昇する


 

工作物および工具へ伝わる熱の割合は比較的少ない


 

 

磨耗
溶着による磨耗

・スクイ面上には局所的ではああるが非常に大きい圧力が働くこと
・介在物のない状態で接触が行われること
・数百度、ないし千度を超える温度になること

などのため、金属同士が溶着しカジリツキを起こして刃物の表面がむしり取られる刃物材料と被削物の親和性にも関係する


 

拡散による磨耗

高温で被削物と刃物材が接触すると、相手の中に溶け込んでゆくことがある

超硬バイトで鋼材を高速で削るときのクレータ磨耗は、主としてこの理由による


 

 

ビビリ
剛性に頼らずにビビリをコントロールするには、

1.振動部分を軽くすること

2.食い込み勝手をさけ、逃げ勝手にする

3.自由振動の方向を逃げ勝手の方向に向ける

4.刃先の部分の振動がその後方の重い部分に伝わらないよう、意識的に弱いところを作っておく(ヘールバイト)

5.背分力方向の慣性抵抗を少なくする

6.スクイ角は大きく、逃げ角は小さくする

7.なるべく切削抵抗の少ない切削を行う。幅が広くて薄い切削をなるべく避け、刃物の振動に伴う切削抵抗の変化の少ないようにする

8.切削速度を加減する

9.吸振の手段を講ずる。吸振性の重量を追加する


 

 参考:知りたい切削の急所,ジャパンマシニスト社