CNC加工における送り速度と切削速度の違い

CNC加工において、送り速度と切削速度は、加工効率、部品品質、工具寿命に直接影響を与える重要なパラメータです。適切な送り速度と切削速度を選択することで、加工プロセスを加速できるだけでなく、 生産時間を短縮する 表面品質の向上と工具寿命の延長にもつながります。これらのパラメータを深く理解し、実際の加工に適用することは、CNCプロセスを最適化するために不可欠です。

次のテキストでは、Yonglihao Machinery が、特定の加工ニーズに基づいて最適な送り速度と切削速度を選択する方法についてさらに詳しく説明します。

送り速度とは何ですか?

CNC加工において、送り速度（または送り速度）とは、工具がワーク表面に沿って単位時間あたりに移動する距離の尺度であり、通常は毎分ミリメートル（mm/min）または毎分インチ（rpm）で表されます。送り速度は加工プロセスにおいて重要なパラメータであり、加工効率、工具摩耗、加工品質、そして全体の加工時間に直接影響します。送り速度の選択は、具体的な加工タスク、材料特性、工具の種類、そして表面品質の要件に基づいて正確に調整する必要があります。

最適な送り速度の選択

最適な送り速度を選択する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。

ワークピースの品質と表面要件ワークの寸法公差、形状の複雑さ、および表面仕上げの要件は、送り速度の選択に影響します。特に高品質の加工結果を得るには、表面粗さを低減し、加工精度を確保するために、通常、低い送り速度が必要となります。

ワークピースの材質と材料特性硬度、靭性、熱伝導率、その他の材料特性（アルミニウム合金、ステンレス鋼など）は、送り速度の選択に直接影響します。一般的に、硬い材料は工具損傷を防ぐために送り速度を低くする必要がありますが、熱伝導率の低い材料は、過熱や工具の焼き入れを防ぐために、さらに低い送り速度が必要です。材料特性に応じて送り速度を調整することは、効率的な切削を確保し、工具の早期摩耗を防ぐために不可欠です。

ツールの材質と種類工具の材質（超硬合金、高速度鋼など）や種類（エンドミル、旋削工具など）ごとに、特定の送り速度要件があります。工具の硬度と耐摩耗性によって、異なる送り速度における性能が決まります。

切削工具の形状工具の形状（先端半径、すくい角、逃げ角など）は最適な送り速度に影響します。特殊な形状の場合、最適な切削性能を得るために送り速度の調整が必要になる場合があります。

最適な送り速度に影響を与えるその他の要因

機械加工の種類： 違う 機械加工作業 （CNCフライス加工、CNC旋盤加工、ドリル加工など）はそれぞれ異なる送り速度を必要とします。フライス加工では通常、より高い送り速度が必要ですが、精密ドリル加工では精度を確保するために低い送り速度が必要になる場合があります。

切断幅: 切削幅が広くなると切削力が増大し、工具の過負荷を避けるために送り速度を低くする必要があります。

ツールの耐久性と寿命送り速度が高すぎると工具負荷が増加し、工具摩耗が促進されます。送り速度を適切に調整することで、工具寿命を延ばし、加工効率を向上させることができます。送り速度を最適化するには、生産性と工具寿命のバランスをとることが重要です。

生産性通常、送り速度を高くすると加工速度が上がり、サイクルタイムが短縮され、生産性が向上します。しかし、送り速度が高すぎると、表面品質が低下し、工具摩耗が増加する可能性があるため、生産性を向上させながら、品質要件とコスト管理のバランスをとることが重要です。

工作機械の能力工作機械の最大送り速度は、その設計と駆動システムの能力によって異なります。機械の能力を超えると、振動、工具のチャタリング、さらには加工不良が発生する可能性があります。

切断速度とは何ですか?

切削速度は、工具の刃先がワークピースの表面に対して移動する速度を測定する重要なパラメータです。CNC加工では、切削速度は通常、メートル/分（m/min）またはフィート/分（ft/min）で表されます。切削速度は加工効率に影響を与えるだけでなく、加工品質、工具の摩耗、加工コストにも大きな影響を与えます。適切な切削速度は、加工プロセスを最適化し、生産効率を向上させ、工具寿命を延ばすことができます。

最適な切断速度の選択

最適な切削速度を選択するには、加工品質と効率のバランスをとるために複数の要素を考慮する必要があります。主な影響要因は次のとおりです。

ワークピースの硬度被削材の硬度は、切削速度の選択に直接影響します。硬い材料では、工具の摩耗を抑えて寿命を延ばすために、切削速度を低くする必要があります。逆に、切削速度が高すぎると、工具の摩耗が促進され、被削材の表面品質が低下する可能性があります。

切削工具の強度工具の材質、強度、耐摩耗性によって、耐えられる切削速度が決まります。超硬工具はより高い切削速度で加工できますが、高速度鋼工具は通常、より低い切削速度で加工できます。工具強度が不十分だと、工具の破損や急速な摩耗につながり、加工結果に影響を与える可能性があります。

ツールの寿命切削速度を高くすると加工効率は向上しますが、工具への熱負荷も増加し、摩耗が促進され、工具寿命が短くなります。適切な切削速度を選択することで、工具摩耗率を低減し、工具寿命を延ばし、高い加工品質と効率を維持することができます。加工プロセスを最適化するには、工具寿命と切削速度の最適なバランスを見つけることが重要です。

機械加工において速度と送りが重要なのはなぜですか?

速度（切削速度）と送り速度は、機械加工において重要な 2 つのパラメータです。これらは、効率、表面品質、工具寿命、全体的な機械加工コストなど、機械加工プロセスのさまざまな側面に直接影響します。

加工効率切削速度を速くすると加工時間が短縮され、適切な送り速度により材料が速やかに除去されるため、生産サイクルが短縮され、生産性が向上します。

表面品質切削速度が速すぎると表面粗さが悪化する可能性があり、送り速度が速すぎるとツールマークや表面欠陥が発生する可能性があります。速度と送りを調整することで、必要な表面仕上げと部品精度を実現できます。

工具寿命切削速度と送り速度が速くなると、工具への熱負荷が増加し、摩耗が加速し、工具寿命が短くなります。これら2つのパラメータを最適化することで、工具寿命を効果的に延ばし、工具交換頻度を減らし、生産コストを削減できます。

加工コストパラメータ設定が適切でないと、高すぎても低すぎても、不必要なコスト増加につながる可能性があります。これら2つのパラメータを最適化することで、材料の無駄を減らし、工具の消費量を減らし、エネルギーコストを削減し、最終的には加工経済性を向上させることができます。

加工安定性: 適切な速度と送り速度の設定により、加工プロセスの安定性が維持され、振動と騒音が低減し、スムーズな操作が保証され、製品の一貫性と信頼性が向上します。

送り速度と切削速度の違い

CNC加工において、送り速度と切削速度はそれぞれ異なる物理的意味と影響を持ちます。送り速度は工具のワークに対する前進速度を制御し、切削速度は工具の刃先がワーク表面上で移動する速度を制御します。送り速度は主に加工効率と表面品質に影響を与えますが、切削速度は工具寿命と加工温度に大きな影響を与えます。以下の切削速度と送り速度のグラフは、この違いをより明確に示しています。

切削温度と工具寿命

切削温度は工具寿命に直接影響します。切削温度が高いと工具の摩耗が促進され、工具の耐久性が低下します。切削速度と送り速度を適切に調整することで、切削温度を下げ、工具寿命を延ばすことができます。

表面粗さとスカロップマーク

送り速度と切削速度は、ワークの表面品質に大きな影響を与えます。送り速度が高いと、表面粗さが増大し、スカロップマークが発生する場合があります。より滑らかな表面を得るには、送り速度を下げ、切削速度を最適化する必要があります。

リード兼ジェネラトリックス

リードと母線は、ワークピースの形状を記述する上で重要な要素です。送り速度と切削速度はこれらの形状の精度に影響を与え、ひいてはワークピース全体の寸法公差と形状公差に影響を与えます。

物理的な違いと操作

送り速度と切削速度の物理的特性は、加工におけるそれぞれの用途を決定します。送り速度は工具の前進速度に影響を与え、切削速度は工具とワークピースの接触速度に影響を与えます。

ツールモーション

工具の動きは送り速度と切削速度によって決定され、プロセス中の工具の軌道と最終的な加工結果に影響を及ぼします。

チップ方向

送り速度と切削速度は、切りくずの形成と排出方向に影響を与えます。不適切な設定は切りくずの堆積を引き起こし、スムーズな加工を妨げる可能性があります。

切削力と消費電力

送り速度と切削速度は切削力の大きさに直接影響し、ひいては工作機械の消費電力にも影響します。適切な設定により、切削力を低減し、エネルギー消費を抑え、工具寿命を延ばすことができます。

送り速度と切削速度の決定

送り速度と切削速度に影響を与える要因

送り速度と切削速度を決定する際には、加工効率と品質を確保するために、材料特性、工具の種類、加工方法、機械の能力など、複数の要素を考慮することが重要です。

材料特性とツールタイプ被削材の硬度、靭性、熱伝導率は、送り速度と切削速度の選択に直接影響します。一般的に、硬い材料では工具摩耗を抑えるため、切削速度と送り速度を低くする必要があります。工具の材質と形状も、適切な送り速度と切削速度を決定します。例えば、超硬工具は高い切削速度に耐えることができますが、高速度鋼工具は低い切削速度に適しています。

加工タイプと表面要件: 加工工程によって、送り速度と切削速度の要件は異なります。さらに、ワークの表面仕上げ要件もこれらのパラメータの選択に影響します。高品質な表面を得るには、通常、表面粗さと欠陥を最小限に抑えるため、送り速度と切削速度を低く抑える必要があります。

スピンドル速度と機械能力主軸回転速度制限は切削速度に直接影響するため、機械の許容範囲内で切削速度と主軸回転速度を一致させることが重要です。同様に、機械の送り能力は設定パラメータと一致している必要があり、過負荷を回避し、加工安定性を確保する必要があります。

切削速度と送り速度の相互作用切削速度と送り速度は相互に影響を及ぼし、品質、効率、工具寿命を確保するには、加工中にそれらの最適なバランスを見つける必要があります。

非線形パスと運用調整複雑な非線形加工パスの場合、均一な切削と安定した加工を実現するために、パスの変化に応じて送り速度と切削速度を動的に調整する必要がある場合があります。実際には、加工フィードバックに基づいてパラメータを継続的に調整する必要があります。工具の急速な摩耗や表面品質の低下が見られる場合は、加工結果を最適化するために迅速に調整を行う必要があります。

送り速度と切削速度の計算

送り速度と切削速度の計算は、加工パラメータを決定する上で重要なステップです。これらの計算は通常、材料の種類、工具の仕様、加工条件、そして目標とする結果に基づいて行われます。工具メーカーが提供する経験式やデータは、一般的に参照ツールとして用いられます。正しい計算を行うことで、選択したパラメータが加工要件を満たし、効率、品質、工具寿命のバランスを保つことができます。複雑な加工工程では、最終結果が期待通りになるように、計算中に非線形パスや特殊な材料に特別な注意を払う必要があります。

結論: CNC加工効率の最大化

CNC加工の効率を最大限に高める鍵は、送り速度と切削速度を理解し、適用することです。最適な送り速度と切削速度を選択することで、生産性が向上します。また、工具寿命が延び、高品質な部品が製造されます。これらのパラメータは正確に調整する必要があります。ワークピースと工具の材質、加工の種類、そして機械の能力を考慮してください。これが、効率的で経済的な加工の基礎となります。したがって、これらの加工パラメータの影響を理解することが重要です。継続的なテストを通じてタスクに最適な設定を見つけることは、CNC加工の効率を向上させる効果的な方法です。知っておくべきこと CNC生産加工を行う前に これらの主要なパラメータを設定および調整する方法と、特定のタスクと材料に適した加工条件を選択する方法が含まれます。

よくある質問

送り速度と切削速度は工具寿命に影響しますか?

はい、送り速度と切削速度は工具寿命に大きな影響を与えます。切削速度が速すぎると、工具の過熱や摩耗が早まる可能性があります。送り速度が速すぎると、工具の破損や早期摩耗につながる可能性があります。これらのパラメータを適切に選択し、最適化することが工具寿命を延ばす鍵となります。これにより、加工品質が確保され、生産性が向上します。

切削速度と送り速度は同じですか?

いいえ、同じではありません。切削速度は工具の刃先の表面速度を指し、送り速度は工具がワークに対して移動する速度を指します。

CNC加工における送り速度とは何ですか?

送り速度とは、工具がワークピースに対して移動する速度のことで、通常は毎分ミリメートルまたは毎分インチで測定されます。

切断速度が速すぎるとどうなりますか?

切削速度が速すぎると、工具が急速に摩耗し、高温が発生し、加工品質が低下し、工具やワークピースが損傷する可能性もあります。

送り速度と切削速度に最も影響を与えるものは何ですか?

ワークピースの硬度と工具の耐摩耗性は、主な要因です。これらは送り速度と切削速度に最も大きな影響を与えます。硬い材料では、工具の摩耗を最小限に抑えるために、切削速度を低く抑え、適切な送り速度を設定する必要があります。同時に、超硬合金などの高性能工具材料は、工具寿命に大きな影響を与えることなく、より高い切削速度を実現します。

異なる材料に同じ送り速度と切断速度を使用できますか?

通常はそうではありません。材料によって硬度や特性が異なるため、工具の摩耗や加工品質の問題を回避するには、異なる送り速度と切削速度が必要です。

エンジニアや機械工が CNC 加工で切削速度と送り速度を考慮する必要があるのはなぜですか?

これら 2 つのパラメータは、加工効率、表面品質、工具寿命、および全体的な加工コストに直接影響します。