CNC のコツ: アップミリングとダウンミリングの違い

の領域で カスタムCNC機械加工精度と効率が最優先される CNC (コンピュータ数値制御) 加工では、アップミリングとダウンミリングという 2 つの技術が使用され、特にミリング加工で使用されます。これらの技術は、ワークピースの送り方向に対する切削工具の回転方向を指します。

この調査では、アップミリングとダウンミリングの基本的な違いを掘り下げ、それぞれの利点、制限、および用途を調べます。見つけることもできます CNC チップについて詳しくはこちら.

アップミリングとは何ですか?

Up フライス加工: 工具の切削速度の方向がワークの移動方向と反対であることを指します。

アップミリング (従来型ミリングとも呼ばれます) アップミリングでは、切りくずの厚さはゼロから始まり、切削の終わりまで徐々に増加します。フライス加工には研磨効果が含まれます。切削抵抗によりワークが浮き上がる傾向があります（ワークが浮き上がる傾向があります）。

アップミーリングは脆性材料の加工や切削抵抗を最小限に抑える必要がある場合に適しています。ただし、特定の用途、特に延性材料を扱う場合や、より高い材料除去速度が必要な場合には、ダウンミリングほど効率的ではない場合があります。

アップミーリングには次のような特徴があります。

1. 切りくずの形成: アップミリングでは厚い切りくずが生成され、最初は小さく、カッターが材料を通過するにつれてサイズが大きくなります。これらの切りくずはカッターやワークピースから排出されることが多く、再切断の可能性が減り、熱の蓄積が最小限に抑えられます。
2. 工具寿命：アップミーリングは、カッターが徐々に材料に食い込むため、工具寿命が長くなる傾向にあります。切削力がより均等に分散され、刃先の摩耗が軽減されます。
3. ワークの固定: アップミル加工は、切削力によってワークピースが固定具上に持ち上げられる傾向があり、安定性が向上するため、ワークピースの固定という点ではそれほど要求が厳しくありません。
4. 表面仕上げ: アップミリングでは通常、満足のいく仕上げ面が得られますが、切りくず形成の性質上、若干の凹凸が生じる場合があります。

ただし、アップミリングには次のような欠点もあります。

1. ワーク固定具: 切削力によってワークがテーブルから浮き上がるのを防ぐために、頑丈なワーク固定具が必要です。これは、薄い材料や柔軟な材料の場合には困難になる可能性があります。
2. 初期の影響: ワークピースに対するカッターの最初の衝撃は、より大きな力を引き起こす可能性があり、適切に制御されていない場合、ワークピースのたわみや工具の破損につながる可能性があります。

ダウンミリングとは何ですか?

ダウンミーリング: 工具の切削速度方向がワークの移動方向と同じであることを指します。

ダウンミリング (クライムミリングとも呼ばれます) ダウンミリングでは、切りくずの厚さは最初に最大で、切削が進むにつれて減少し、結果として切りくずの変形が減少します。切削力はワークピースに向けられます。

良好な表面品質を実現するために、通常はダウンミリングを使用します。ダウンミリングは、延性材料の加工や高い材料除去率が必要な場合に適しています。チタン、バナジウムチタン合金、金属セラミックなどのより硬い金属にも使用できます。機械加工プロセス全体を通じて、溝、穴、ボーリング、ヘリカルフライス加工、凹部、面取りなどのさまざまな切削形状を実行できます。

ダウンミリングは次の特性によって特徴付けられます。

1. 切りくずの形成: ダウンミリングでは、薄い切りくずが生成され、最初は厚く、カッターが進むにつれてサイズが小さくなります。これらの切りくずはワークピースやカッターと接触したままになる傾向があり、再切削の可能性が高まり、切削界面の温度が上昇します。
2. 工具寿命: ダウンミーリングは、カッターと材料の突然の噛み合いにより、通常、アップミーリングに比べて工具寿命が短くなります。刃先では応力が集中し、摩耗が促進されます。
3. ワークの固定: ダウンフライス加工では、切削力がワークピースを治具から押し離す傾向に対抗するために、より剛性の高いワークピースの治具が必要です。びびりを防止し、寸法精度を維持するには、適切なクランプが不可欠です。
4. 表面仕上げ: ダウンミリングは、アップミリングに比べて優れた表面仕上げが得られることがよくあります。チップの厚みが薄くなり、凹凸がないため、表面の質感がより滑らかになります。

ダウンミリングには利点があるにもかかわらず、いくつかの欠点もあります。

1. 工具の摩耗の増加: ダウンミーリングでは、切削力が工具をワークピースに押し付けるため、工具の摩耗が増加する傾向があり、摩擦と発熱が増加します。
2. 熱の蓄積: ダウンミリングでの摩擦の増加により温度が上昇する可能性があり、特に熱に弱い材料を加工する場合、工具寿命と表面仕上げに影響を与える可能性があります。
3. 消費電力の増加: ダウンミリングにはより高い切削抵抗が必要となるため、一般にアップミリングに比べてより多くの電力が必要となり、エネルギー効率が低くなります。

アップミリングとダウンミリングの違い

それらの違いの内訳は次のとおりです。

違い1：カット方法

切削方法とは、機械加工プロセス中の切削工具とワークピース間の相対運動を指します。

アップミーリングの場合、回転方向は 切削工具 はワークの送り方向と逆であるため、切削抵抗は上向きになり、切りくずは薄いものから厚いものへと徐々に増加します。逆に、ダウンミーリングでは、切削工具の回転方向とワークの送り方向が一致するため、切削抵抗は下向きとなり、切りくずは厚いものから薄いものへと徐々に減少します。これら 2 つの切削方法は、切削抵抗、表面品質、切りくずの形態、工具摩耗に違いがあるため、どちらを選択するかについては、材料特性、表面粗さの要件、工作機械の性能などの要素を考慮する必要があります。

表 1: アップミーリングとダウンミーリングの切削方法の比較

	切削工具とワークの動き	側面フライス加工時	スロットミーリング中
アップミリング
ダウンミリング

表 2: 一般的なパフォーマンスの比較 アップミリングとダウンミリング

	ダウンミリング	アップミリング
工具寿命	長い	ショート
加工面の面粗さ	やや悪い	比較的良い
加工精度（傾き）	アンダーカット	オーバーカット
制振効果	耐振動性	振動を受けやすい
切りくず排出	PS少し悪い	比較的良い

違い1：切断精度

アップミーリングとダウンミーリングの切削精度の違いは次のとおりです。

表面品質： アップミリングでは、切削プロセスがより安定し、振動やワークピースの浮きの可能性が低減されるため、通常、より高い表面品質が得られます。これにより、表面粗さが低減され、表面の粗さが向上します。 表面仕上げ ワークピースの。

寸法精度: アップフライス加工では、切削抵抗の方向によってワークピースが安定するため、通常はより優れた寸法精度が得られます。対照的に、ダウンミーリングは切削抵抗の影響を受けてワークの浮き上がりを引き起こし、寸法偏差が大きくなる可能性があります。

切断プロセスの安定性: アップミーリングの切削加工は比較的安定しており、切りくず排出がスムーズなため、加工中の振動や不安定要因が軽減され、加工精度が向上します。

加工効率: 通常、アップミリングはより高い精度を実現しますが、切削抵抗が低いため切削速度が制限され、加工効率に影響を与える場合があります。一方、より高い切削抵抗を伴うダウンミリングは、より高い加工速度を必要とする用途により適している可能性があります。

表3：アップミーリングとダウンミーリングの加工精度

縦フライスカットのスタイル			サイドカット		フライス溝
種類	刃数	らせん角	フィード		フィード
			0.11mm/回転		0.11mm/回転
			方法		方法
			アップミリング	ダウンミリング	アップミリング	ダウンミリング
SSM2080	XNUMXつのインサート	30°

結論: アップミリングとダウンミリングの違いの表

要約すると、アップミリングとダウンミリングは、材料除去という点では同様の結果を達成しますが、切削抵抗、表面仕上げ、および工具摩耗の点では異なります。どちらを選択するかは、機械加工される材料、セットアップの剛性、望ましい表面仕上げ、使用される CNC 機械の種類などの要因によって異なります。ボーイ は、全員の意思決定を要約して促進するための図を提供します。

表 4: アップミリングとダウンミリング チャート

アップミリング	ダウンミリング
フライスの回転方向はワークの回転方向と逆です。	フライスの回転方向はワークの送り方向と一致しています。
アップミーリングはより大きな切削抵抗を必要とします	ダウンミーリングはアップミーリングに比べて切削抵抗が小さい
フライスの切削厚さはゼロを切り出した時の最大値となります。	切断厚さはカッターで切り込むときが最も大きく、切り出すときが最も小さくなります。
フライスはワークをテーブルから引き離す傾向があります	フライスはワークピースにテーブル方向に押す力を与えます。
ワークピースを所定の位置に保持するには特殊なクランプが必要です	フライスはワークピースをテーブルに向かって押し付けるため、ワークピースを保持するための特別な工具は必要ありません。
切断中に切りくずがカッターの前に残る	切断中にカッターの後ろに切りくずが残る
カットの難しさ	切りくず処理が容易
切削プロセスでは、ワークピースを工具に向かって引っ張る力は発生しません。	切削中にワークを工具に向かって引っ張る力が発生します。
工具が加工面にある程度の滑りを持たせると、本格的な切り込みが発生し、面粗度が低下します。	アップミーリングに比べて面粗さが良好
アップミーリングでは、ワークが受ける水平方向の加工力は送り速度の方向と逆であり、ミーリングマシンのテーブルのリードスクリューは常にナットと接触しています。	ダウンミーリングの場合、ワークにかかる水平方向のミーリング力は送り速度と同じになります。ねじナットの間に隙間があるため、フライスがワークと作業台を駆動して移動するため、フライスの送りが不均一になり、ナイフが当たりやすくなります。
アップミリングは通常、粗面化と黒皮の除去にのみ使用されます。	仕上げ加工にはダウンミーリングが適しています
ダウンミーリングツールに比べて寿命が短い	長い工具寿命

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