CNC旋盤切削工具の種類、用途、用途

CNC旋盤の重要部品である切削工具には、さまざまな機能を備えたさまざまな種類があります。切削抵抗、切削速度、切り込み深さを正確に制御することで、ワークの精密加工を実現します。さらに、切削工具の材質、構造、コーティング技術の継続的な革新がCNC旋盤の加工能力を強力に支えています。

この記事では、CNC 旋盤用切削工具を体系的に分類し、それぞれの機能と特徴を詳しく説明します。また、実際の生産におけるアプリケーション戦略も検討します。

旋盤工具とは何ですか?

旋盤工具は、単にツールビットまたは切削工具と呼ばれることが多く、以下の分野で使用される特殊な切削工具です。 旋盤 オペレーション。旋盤は、工作物をその軸を中心に回転させ、さまざまな切削工具を使用して材料を成形、切断、穴あけ、またはその他の方法で加工する工作機械です。旋盤工具にはさまざまな形状、サイズ、材質があり、それぞれが特定の加工タスクに適しています。

旋盤の切削工具は通常、工具本体と刃物で構成されています。ブレード本体は、通常鋼または硬質合金で作られた切削工具の本体であり、ブレードを固定し、切削力をワークピースに伝達するために使用されます。ブレードは切削部品であり、通常は高速度鋼、超硬合金、またはセラミックで作られており、その形状とブレードの形状は加工要件とワークの材質によって決まります。

旋盤切削工具の種類

旋盤用切削工具はその用途に応じて、工具の使用方法によるタイプと送りの方法によるタイプに大別されます。

分類１：使用方法による旋盤工具

旋盤切削工具の用途に応じて、一般的な旋盤切削工具は次の 10 種類です。

1.ねじ工具

旋盤用ねじ旋盤工具はねじを加工するための専用工具で、用途や加工方法により次の2種類に分類されます。

1. おねじ旋盤工具: またとして知られています 糸 切削工具、これらはワークピースの雄ねじを加工するために特別に設計されています。これらの工具は、旋盤で必要な外ねじを切削するために、特定のねじプロファイルと寸法で設計されています。外径ねじ切り工具は通常、ねじ加工の精度と効率を確保するために 1 つ以上の刃先を備えています。
2. 雌ねじ旋盤ツール: めねじ旋盤工具は、ワークの穴内にめねじを加工するために使用されます。これらの工具は、ワークピースの内側に目的の雌ねじを形成するために、さまざまな形状やサイズの刃先を備えていることがよくあります。めねじ旋盤工具には、次のような種類があります。 ねじ山タップ スレッドミルは、ワークの材質とねじの要件に基づいて選択できます。

2.面取り工具

面取り旋盤ツールは、ワークピースに面取りされたエッジや溝を作成するために使用されます。ワークの角を面取りして外観を良くし、鋭利なエッジを減らし、安全性を向上させるために使用されます。広範囲の面取り作業が必要な場合は、フランク角を備えた特定の面取り旋盤ツールが必要です。

1.申し込み:

• 面取り旋盤ツールは主にワークピースのエッジを面取りし、鋭利なエッジを減らし、外観を向上させるために使用されます。
• これらは、ワークピースが適切な外観と品質を持つことを保証するために、ボルト、ナット、部品エッジ、機械部品などの製造によく使用されます。

2.特徴:

• 面取り旋盤ツールは通常、面取りの精度と一貫性を確保するために特定の先端設計を備えています。
• 加工要件に応じて、面取り旋盤ツールは、45 度、60 度、または 90 度の面取りツールなど、さまざまな切削角度やツール形状を持つ場合があります。

3.旋削工具

旋削工具は、旋盤でワークに旋削加工を施すために使用される工具です。目的と処理方法に応じて、通常は主に 2 つのタイプに分類できます。

1.荒加工用旋削工具:

• 荒加工用旋削工具は主に、できるだけ短時間で大量の金属を除去するために使用されます。
• これらの工具は通常、より大きな切削力に耐え、迅速な金属除去を促進するために、より大きな切削角度と工具先端半径を備えています。
• 荒加工用旋削工具は、より大きな切削角度とより速い切削速度を備えており、後続の仕上げ作業に備えるためのワークピースの予備粗加工に適しています。

2.仕上げ旋削工具:

• 仕上げ旋削工具は、主に少量の金属を除去し、非常に滑らかで正確な表面を作り出すために使用されます。
• これらの工具は細心の注意を払って研磨され、より細かい切削角度で、より高い表面品質と加工精度を実現します。
• 仕上げ旋削工具は、比較的小さな切削角度と遅い切削速度を備えており、表面品質と寸法精度を向上させるためのワークピースの微細加工に適しています。

In CNC加工、荒加工用および仕上げ用の旋削工具は、組み合わせて使用​​されることがよくあります。荒加工用旋削工具は最初に材料を迅速に除去するために使用され、次に仕上げ用旋削工具が使用されて正確な寸法と 表面仕上げ。このように調整して使用することで、加工効率と高品質な加工結果の両方が保証されます。

4.溝入れ工具

スロッティング旋盤ツールは、ワークピースの円錐、円筒、または表面に一定の深さの狭い溝または凹部を作成するために使用されます。機械加工プロセス中に、特定のワークピースの設計または組み立て要件を満たすために必要なスペースまたは溝の形状を提供するために、一定の深さのチャネルを切断します。これらは、機械的組み立てやその他のプロセス要件を満たすために、キー溝、溝、開口部、チャネル、またはその他の特殊な形状の部品を製造する際に一般的に使用されます。

ご希望の溝形状に応じて、対応する刃先形状のスロット旋盤工具を選定できます。これらの工具は、さまざまな溝加工のニーズに対応するために、四角形、円形、V 形、またはその他の先端形状を備えています。

5.フェーシングツール

フェーシングツールは、ワークの端面を加工するために使用されます。フェーシング工具は、両方ともワークピースの表面の切削操作に使用されるという点でフライス工具に似ています。ただし、フェーシングツールの設計と操作は特定の機械加工装置によって異なりますが、通常は、材料を除去して目的の表面を形成するために、ワークピースの端面に沿って水平に移動できる切削ツールが必要です。フェーシング操作は、さらなる機械加工操作のためにワークピースの端面を準備したり、寸法、平面度、表面粗さに関する特定の要件を満たすために使用できます。

フライス加工情報についてさらに詳しく知ることができます：https://www.boyiprototyping.com/cnc-machining-guide/up-milling-and-down-milling-difference/

6.ボーリング工具

A 退屈な ツールは穴を拡大するために使用される工作機械の一種です。通常、ツール本体、ツールシャンク、カッティングヘッドで構成されます。ツールボディはツールシャンクとカッティングヘッドを保持するために使用される主要なコンポーネントであり、ツールシャンクはツールを工作機械の主軸に接続する部品です。カッティングヘッドは、ワークを切断し、穴径を拡大するために使用される実際の部品です。既存の穴を拡大したい場合は、ボーリングバーを使用する必要があります。ボーリングバーは、下穴に簡単に穴あけし、直径を拡大することができます。

以下に、一般的なタイプのボーリング工具をいくつか示します。

1. 手動ボーリング工具: このタイプのボーリング工具では、オペレータが手動でボーリングバーを回転させてワークを切断し、穴の直径を拡大する必要があります。
2. 自動ボーリング工具：自動ボーリング工具は自動送り機能を備えており、切削パラメータを設定した後、自動的にワークを加工できるため、加工効率が向上します。
3. CNC ボーリング工具: このタイプのボーリング工具は CNC 工作機械で使用でき、切削プロセスが CNC プログラムによって制御され、精密な加工が可能になります。

7.成形ツール

成形工具はさまざまな形状の部品を製造するために使用され、目的の形状に合わせて切断したり成形したりできるのが特徴です。これらの工具は通常、さまざまな部品、製品、コンポーネントを製造するために、金属、プラスチック、木材などの材料の機械加工に使用されます。

成形ツールの設計は、内部輪郭、外部輪郭、穴、スロットなどを含むワークピースの望ましい形状に基づいて異なります。製造プロセス中、成形ツールは通常、特別なカバーまたはサポートを使用して機械加工装置に固定されます。続いて、適切な速度と圧力で切断または成形操作が実行されます。

8.ザグリ工具

ザグリ工具は、ワークピースに穴を加工するために使用される工具で、通常、ネジやその他のコンポーネントの頭部を収容するために開口部を拡大し、穴に平らな底を作成するために使用されます。これらは通常、次の 2 つのシナリオで使用されます。

1. ワークピースの下に開けられた穴にザグリ穴を作成する: この場合、ワークピースにはすでに穴が存在しますが、より大きな直径のネジまたはボルトに対応するために穴を拡大する必要があります。ザグリツールは穴の内面から材料を除去し、穴の直径を増加させます。
2. ワークピースのザグリ加工: このシナリオでは、ワークピースに穴が存在しないか、新しい位置に穴を追加する必要があります。ザグリ工具は、ワークピースの表面に新しい穴をあけます。

ザグリ工具には通常 2 つの半径があり、1 つは内面の切削用、もう 1 つは外面の切削用です。これにより、ワークピースの穴がネジまたはボルトに正しく適合し、正確に位置決めされることが保証されます。

9.リーマ工具

A リーマ 既存のドリル穴またはあらかじめ開けられた穴の精密加工に使用されるツールです。一般的なシナリオでは、ドリル穴の寸法にわずかな誤差が生じたり、表面粗さが要件を満たしていない可能性があります。このような場合、リーマ工具を使用して穴をさらに改良し、寸法精度と表面品質を確保します。リーマ工具は通常、特殊な設計と、穴壁内で回転して材料を除去する刃先を備えており、高精度の加工を実現します。リーマ工具を使用すると、穴の幾何学的精度と表面仕上げが向上すると同時に、寸法公差が許容範囲内に収まることが保証されます。

10.底付けツール

ボトミング工具は、スロッティング工具と同様の切削工具です。通常、穴の端から一定の距離で底切削を行い、穴の直径を拡大するために使用されます。このタイプの切削は、通常、必要なクリアランスまたは寸法を達成するために雌ねじに適用されます。ボトミングカッターは通常、さまざまな種類やサイズの穴に対応できるように、さまざまな形状やサイズで設計されています。特定の加工タスクを効率的に実行するために、さまざまなカッティング ヘッド設計を備えている場合があります。これらのツールは、必要な切断品質と効率に応じて、単一または複数のブレード設計を採用する場合があります。

分類 2: 適用速度に基づく旋盤工具

実際、旋盤工具は、加工プロセス中の送り方向に基づいて分類できます。この基準に基づく 3 つの主要なカテゴリは次のとおりです。

1.ラウンドノーズツール 

丸刃工具はボールノーズ工具、球面工具とも呼ばれ、刃先が円弧や球のような形状をしているのが特徴です。この設計により、工具は直線や円弧状の経路だけでなく、複数の方向に切断することができます。明らかなサイドすくい角やバックすくい角がないため、ラウンドノーズ工具は加工プロセス中により滑らかな表面を生成し、バリや粗さを軽減できます。ラウンドノーズ工具は複数の方向に切削できるため、球面、凸面、凹面などの複雑な曲面の加工に特に適しています。

2.右手工具

右手の切削工具は、右から左に移動するときに材料を除去します (すくい面を上に向けた上面図のみが必要です)。 「右手工具」という命名は、人間の手との類似性に基づいて使用されます。右手を基準に親指で工具の送り方向を表します。したがって、工具の主切れ刃は工具の左側にあります。

旋盤加工の場合、右手工具は、右手の自然な動きに対応する方向に工具が送られる切削加工用に設計されています。この工具の方向により、切削抵抗が加工プロセス中の安定性と効率を促進する方法で作用することが保証されます。

右手工具の主切れ刃は、材料の除去を容易にする方法でワークピースに係合するように配置されています。工具が右から左に移動すると、刃先がワークピースから材料の層を徐々に除去し、滑らかで正確な切断を実現します。

3.左手工具

右利きの切削工具とは異なり、左利きの工具は左から右に移動するときに材料を除去します (すくい面は上面図で表示されます)。左手を基準に親指で工具の送り方向を表します。したがって、工具の主切れ刃は工具の右側に配置されます。

旋盤加工では、左手工具は、左手の自然な動きに対応する方向に工具を送り込む必要がある切削用途向けに設計されています。この方向により、切削抵抗が機械加工プロセス中の安定性と効率を促進するように作用するようになります。

左手工具の主切れ刃の位置により、材料を効果的に除去する方法で主切れ刃がワークピースにかみ合うことが可能になります。工具が左から右に移動すると、刃先がワークピースから材料の層を徐々に剥がし、滑らかで正確な切断が可能になります。

旋盤工具の使い方

旋盤工具を使用するには、旋盤機械と利用可能なさまざまな切削工具に関するある程度のスキルと知識が必要です。旋盤ツールの使用方法に関する基本ガイドは次のとおりです。

1.安全第一: 旋盤で作業を開始する前に、安全メガネや場合によっては耳の保護具など、適切な安全具を着用していることを確認してください。

2.適切なツールを選択する: 旋盤ツールにはさまざまな形やサイズがあり、それぞれが特定のタスク用に設計されています。一般的な旋盤ツールには、ガウジ、スクレーパー、パーティング ツール、スキュー チゼルなどがあります。実行しているタスクに適したツールを選択してください。

3.ツールのセットアップ：旋盤の刃物台や工具ホルダーに工具を取り付けます。事故防止のため、しっかりと締め付けてください。

4.工具高さ: ツールの高さをワークの中心線に合わせて調整します。これにより、適切な切削動作が保証され、工具やワークピースへの損傷が防止されます。

5.ポジショニング: ツールをワークピースの近くに置きますが、ワークピースに触れないようにしてください。旋盤の手動制御を使用して、工具を目的の位置に移動します。

6.ツールレスト: 可能であれば、刃物台を使用して切削中に工具を支えます。これにより、特に深いカットを行う場合に、安定性とコントロールが得られます。

7.切断技術: 旋盤工具の種類と使用する材料に応じて、使用できるさまざまな切削技術があります。一般的なヒントには次のようなものがあります。

• 軽い切削から始めて、必要に応じて徐々に切削の深さを増やしてください。
• 振動を最小限に抑えるために刃物台をワークピースに近づけてください。
• 滑らかで制御された動きを使用して、ワークピース上でツールをガイドします。
• 一定の切断速度を維持して、滑らかな仕上がりを実現します。
• 切断音にもご注目ください。必要に応じて速度や切り込み深さを調整します。

8.チップクリアランス: 切断領域が詰まらないように、切りくずや破片のための十分な隙間があることを確認してください。必要に応じてブラシやエアブラストを使用して切りくずを取り除きます。

9.冷却液 (該当する場合): 切削する材料と旋盤加工の種類によっては、切削動作を潤滑し、熱を放散するためにクーラントまたは切削液を使用する必要がある場合があります。

10.点検・調整：定期的に切削を停止し、ワークや工具を点検してください。目的の結果を得るために、工具の位置、切削深さ、または旋盤速度を必要に応じて調整します。

11.仕上げとクリーンアップ: 切削作業が完了したら、旋盤の電源を切り、ワークピースを慎重に取り外します。欠陥や欠陥がないかを検査し、必要な調整を行います。

12.メンテナンス: 使用後は旋盤工具を洗浄し、保管場所に戻してください。摩耗や損傷の兆候がないか確認し、必要に応じて交換または修理します。

旋盤工具の用途は何ですか?

旋盤工具はさまざまな部品の加工に使用できるため、非常に用途が広いです。旋削工具は主に、内側および外側の円筒面、端面、円錐面、異形面、ねじ山などの回転部品を加工するために使用されます。円筒状ワークの外面、円筒状の内面、平坦なワークのいずれであっても、旋盤工具は正確な切削加工を実行できます。

さらに、旋盤工具を使用して、キー溝、裏溝、アリ溝などのさまざまな溝を加工することができます。円錐面、傾斜面などの特殊な角度をもつワーク表面には、加工用の特殊な角度工具があります。ワークピースを切断したり、ワークピースから一部を切断したりする必要がある場合、カットオフツールは理想的な選択肢です。

旋盤では、さまざまな種類の旋盤工具を使用することで、ストレートシャフト、ディスク、スリーブタイプの部品など、さまざまな形状の部品を加工できます。クランクシャフト、偏心ホイール、ディスクカムシャフトなどの多軸部品の場合、ワークの設置位置を変更したり、旋盤を適宜改造することで加工することも可能です。

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福利厚生：切削加工別に工具をさらに分類

工作機械は切削方法と加工技術の違いによって旋削、フライス加工、穴あけ加工に分けることができ、旋削とフライス加工の3つの加工方法が比較的高い割合を占めています。

(1) 旋削加工には、外周、内周、断面などの加工、シャフト、リングなどの溝入れ、倣いまたは切削加工、締結継手ねじの加工などが含まれ、主に一般機械、自動車、鉄道などに使用されます。交通機関、精密ベアリング、高級衛生陶器、石油化学などの分野。

(2) フライス加工には、輪郭、平面、角肩、倣い、溝などの加工が含まれ、主に精密金型、エネルギー機器などの分野で使用されます。

(3) 穴あけ加工には、主に建設機械、新エネルギー、その他の分野で使用される機械加工穴加工が含まれます。

表 1: 切削方法に応じて、工作機械は旋削、フライス加工、穴あけに分類できます。

切断方式	主な加工構造	主な応用分野	画像例
ターニング	外円、内円、断面の回転。シャフトやリングなどの部品の切断、倣い加工、切断。締結コネクタのねじ加工	一般機械、自動車、鉄道、精密シャフト水、高級衛生陶器、石油化学など
フライス加工	輪郭、平面、肩、輪郭、溝などのフライス加工	精密金型、エネルギー機器など
訓練	中穴穴あけ加工	建設機械、新エネルギーなど

まとめ

適切な CNC 旋盤切削工具を選択し、それに応じて CNC 機械をプログラミングすることで、メーカーは幅広い業界のさまざまなワークピースを効率的かつ正確に加工できます。 CNC 加工ガイドの詳細.

よくある質問