CNCの加工に最適なエンドミルはどれですか？

エンドミルは、CNC工作機械で最も頻繁に使用される切削工具の一つです。円筒形またはテーパー形状の側面と、平らな形状または球形の先端部に切削刃が設けられており、側面と先端の切削刃を同時に、あるいは個別に使用して切削を行うことができます。.

一般的な種類としては、スクエアエンドミル、コーナーラジアスエンドミル、テーパーエンドミル、円筒形ボールノーズエンドミル、テーパーボールノーズエンドミルなどがあります。 テーパーエンドミル、円筒ボールノーズエンドミル、およびテーパーボールノーズエンドミルは、金型のキャビティ加工によく使用され、金型用フライスとも呼ばれています。.

スクエアエンドミルは、輪郭加工、スロットおよびキー溝の加工、オープンポケットおよびクローズドポケットの加工、ならびに小範囲の面削り加工を行うことができます。.

超硬ヘリカル溝エンドミル

切削工具の硬度が高ければ高いほど、切削速度を上げることができ、生産性が向上します。そのため、CNCのフライス盤やマシニングセンターでは、一般的に超硬ヘリカルエンドミルが使用されています。 通常の高速度鋼製エンドミルと比較して、超硬工具は硬度が高く、剛性にも優れ、切りくずの排出性も優れています。荒加工と仕上げ加工の両方に適しており、同等の高速度鋼製カッターに比べて2～5倍の生産性を実現できます。.

カッターの長さが十分にある場合、1つの切削溝に2枚以上の超硬インサートをろう付けで接合することができます。隣接する歯におけるインサート間の接合部は互い違いに配置されており、各切削溝内のインサート接合部は切りくず分割器の役割を果たします。この設計は一般に「コーンコブカッター」と呼ばれ、通常は荒加工に採用されます。.

鋸歯状の切削刃を備えた荒加工用エンドミル

CNCフライス盤やマシニングセンターでは、大量の材料を削り取る必要がある場合、鋸歯状の刃先を持つ荒削りエンドミルがよく使用されます。これらを使用することで、フライス加工の効率を大幅に向上させることができます。.

通常の高速度鋼製エンドミルとの主な違いは、波状または鋸歯状の切削刃にある。これにより、細長い切りくずが短く太い断片に砕かれ、切りくずの排出が改善され、連続的な自動加工が可能となる。 瞬間的な接触長が短くなることで、振動が低減されます。また、鋸歯状構造により有効切削刃長が増加し、放熱性が向上するとともに、切削液が切削領域により効果的に流入するようになります。.

エンドミルの寸法の選び方

CNCの加工において、主な寸法要因はエンドミルの直径、全長、および刃長です。.

エンドミルの直径には、公称直径と実測直径が含まれます。公称直径は工具メーカーによって規定されています。実測直径は、仕上げ加工における半径補正値を決定するために使用されます。.

標準外のカッター径については、特別な注意が必要です。例えば、再研磨された工具は、たとえその測定された直径を工具半径オフセットとして設定したとしても、通常、高精度な仕上げ加工には使用すべきではありません。.

内面輪郭の仕上げ加工を行う場合、エンドミルの半径は、ワーク形状の最小曲率半径よりも小さくなければなりません。一般的に、その最小曲率半径の80%～90%が選ばれます。.

直径の大きいカッターは、直径の小さいカッターよりも曲げ強度が高く、負荷がかかった際にたわんだり振動したりしにくくなります。また、スピンドルからのカッターのオーバーハングや、ホルダーから突き出ている長さについても慎重に考慮する必要があります。 エンドミルが長くなるにつれて、曲げ強度は低下し、たわみが増大し、表面粗さが悪化し、振動が発生しやすくなり、切削刃の摩耗が加速します。.

工具の全長にかかわらず、切り込み長さが常に最大切削深さを制限します。.

エンドミルには何本の刃が必要ですか？

エンドミルは、歯数によって分類することができます。 粗目ピッチのカッターは3、4、6、または8本の刃を持ち、中目ピッチのカッターは4、6、8、または10本の刃を持ち、細目ピッチのカッターは5、6、8、10、または12本の刃を持ちます。 粗ピッチのカッターは、歯の数が少なく強固で、切りくずの排出スペースが広いため、荒加工に適しています。細ピッチのカッターは歯の数が多く、滑らかに切削できるため、仕上げ加工に適しています。中ピッチの設計は、これら2つのグループの中間に位置します。.

被削材の材質や加工目的は、刃数の選定に大きな影響を与えます。アルミニウムやマグネシウムなどの延性のある材料は、ビルドアップエッジが生じやすいため、多くの場合、歯数の少ないエンドミルが好まれます。 刃数が少ないと、刃溝間の切りくずスペースが広くなり、重切削時の切りくずの詰まりリスクが低減されます。また、1歯あたりの送り量が同じ場合、プログラムする送り速度を低く設定できます。.

硬くて脆い材料を加工する際は、チャタリングの防止がより重要になります。刃数の多いエンドミルは切削がスムーズになり、振動を抑えることができます。.

中小径のエンドミルには、通常、2枚刃、3枚刃、または4枚刃のものがあります。3枚刃のエンドミルは、2枚刃と4枚刃の工具の利点を兼ね備えており、全般的に良好な加工性能を発揮します。ただし、その直径を正確に測定することが難しいため、通常、精密仕上げには選ばれません。.