CNC 機械での旋削インサートのプログラミングは、機械加工の精度とコンピュータ制御による操作の柔軟性を組み合わせる重要なスキルです。旋削チップのサプライヤーとして、私は高品質のチップと最適な結果を達成するための正しいプログラミング技術の両方の重要性を理解しています。このブログでは、CNC 機械で旋削インサートをプログラミングするための重要な手順と考慮事項をいくつか紹介します。
旋削インサートについて
プログラミングを掘り下げる前に、旋削チップについてしっかりと理解することが不可欠です。旋削チップは、超硬、セラミック、立方晶窒化ホウ素 (CBN) などのさまざまな材料で作られた交換可能な切削チップです。さまざまな形状、サイズ、幾何学形状があり、それぞれが特定の加工用途向けに設計されています。
たとえば、CNC旋削用インサート CCMT09一般的な旋削加工によく使われる選択肢です。その形状は、効率的な切りくずの形成と除去のために最適化されており、これは良好な表面仕上げと工具寿命を維持するために重要です。一方、旋盤刃先交換式超硬インサート WNMG080408より特殊な用途向けに設計されており、高精度の切断と優れた耐摩耗性を備えています。
の刃先交換式超硬旋削インサート多用途性を備え、複数の刃先を使用できます。これは、片方の刃が磨耗しても、インサートを割り出して新しい鋭い切れ刃を露出させることができ、工具コストとダウンタイムを削減できることを意味します。
プログラミングの基本概念
旋削チップ用の CNC プログラミングには、工作物に対して切削工具を移動させる方法を機械に指示する一連の命令の作成が含まれます。 CNC マシンで最も一般的なプログラミング言語は G コードです。G コードは、マシンの軸、スピンドル速度、送り速度、その他のパラメータを制御する一連のコマンドで構成されます。
ツールの選択とセットアップ
プログラミングの最初のステップは、ジョブに適切な旋削インサートを選択することです。ワークの材質、必要な表面仕上げ、加工操作 (荒加工、仕上げ加工など) などの要素を考慮してください。インサートを選択したら、ツールホルダーに正しく取り付ける必要があります。ツールホルダーは CNC 旋盤のタレットにしっかりとクランプされ、ツールのオフセット値が正確に測定されて機械の制御システムに入力される必要があります。
ワークピースの定義
機械加工プロセスを開始する前に、プログラマはワークピースの形状を定義する必要があります。これには、直径、長さ、その他の関連寸法の指定が含まれます。座標系の原点も、通常は端面の中心など、ワークピース上の都合のよい点に設定する必要があります。
ツールパスの作成
ツールパスは、機械加工プロセス中に切削工具がたどるパスです。手動プログラミングまたは CAD/CAM ソフトウェアを使用して作成できます。手動プログラミングでは、G コード コマンドを 1 行ずつ記述する必要があります。これには、CNC マシンの機能と G コードの構文をよく理解する必要があります。一方、CAD/CAM ソフトウェアを使用すると、プログラマはグラフィカル環境で部品を設計し、ツールパスと対応する G コードを自動的に生成できます。
さまざまな加工オペレーションのプログラミング
荒加工
荒加工操作は、ワークピースから大量の材料を迅速に除去するために使用されます。荒加工用のプログラミングでは、工具寿命を維持しながら材料除去率を最大化することに重点が置かれます。一般的なアプローチは、比較的大きな切込み深さと高い送り速度を使用することです。
たとえば、単純な荒加工操作の G コードは次のようになります。
N10 G20 (単位をインチに設定) N20 G97 S1000 M03 (主軸速度を 1000 RPM に設定し、主軸をオンにします) N30 T0101 (工具 1 を選択し、工具オフセットを設定します) N40 G00 X2.0 Z0.1 (開始位置への高速移動) N50 G01 Z - 1.0 F0.02 (次の速度で送ります) -1.0 インチの深さまで 1 回転あたり 0.02 インチ) N60 G00 X2.2 Z0.1 (クリアランス位置に素早く戻る) N70 G00 X1.8 (次の切削直径に移動) N80 G01 Z - 1.0 F0.02 (再び深さまで送る)この例では、ツールは一連のステップで移動し、目的の形状が得られるまで材料を層状に除去します。
仕上げ作業
仕上げ操作は、ワークピースの最終寸法と表面仕上げを達成するために使用されます。仕上げ用にプログラムする場合、通常、切削抵抗を最小限に抑え、滑らかな表面を生成するために、より小さい切込み深さとより低い送り速度が使用されます。
仕上げ操作の G コードは次のようになります。
N100 G20 N110 G97 S1500 M03 (主軸速度を上げて仕上げ面を良くします) N120 T0202 (仕上げ工具を選択します) N130 G00 X1.75 Z0.05 (開始位置への素早い移動) N140 G01 Z - 0.95 F0.005 (仕上げを良くするために低速で送ります) N150 G00 X2.0 Z0.1 (クリアランス位置への急速移動)工具寿命と表面仕上げに関する考慮事項
工具寿命と表面仕上げは、CNC 旋削加工における 2 つの重要な要素です。適切なプログラミングは、これらの両方の側面に大きな影響を与える可能性があります。
工具寿命
工具の寿命を延ばすには、過度の切削抵抗や発熱を避けることが重要です。これは、主軸速度、送り速度、切込み深さなどの適切な切削パラメータを選択することによって実現できます。さらに、クーラントを使用すると刃先の温度が下がり、切りくずが洗い流されるので、工具寿命も向上します。
表面仕上げ
ワークピースの表面仕上げは、工具形状、切削パラメータ、プログラミング戦略などのいくつかの要因の影響を受けます。一般に、良好な仕上げ面を実現するには、鋭い切れ刃、低い送り速度、および小さな切込み深さが有利です。さらに、滑らかなツールパスで仕上げパスを使用すると、粗いスポットやツールマークを除去するのに役立ちます。
トラブルシューティングと最適化
注意深くプログラミングしたとしても、加工プロセス中に問題が発生する可能性があります。一般的な問題には、表面仕上げの不良、工具の過度の摩耗、切りくず処理の問題などが含まれます。
表面仕上げが悪い
表面仕上げが満足のいくものでない場合、プログラマはまず切削パラメータを確認する必要があります。高い送り速度または深い切込みが問題の原因となっている可能性があります。これらのパラメータを調整し、仕上げパスを使用すると、多くの場合、表面仕上げを改善できます。
過度の工具摩耗
過度の工具摩耗は、不適切な切削パラメータ、不適切な工具選択、またはクーラント不足によって引き起こされる可能性があります。プログラマは切削条件を見直し、工具が加工される材料に適していることを確認する必要があります。クーラント流量を増やすか、クーラントの種類を変更することも、工具の摩耗を軽減するのに役立つ場合があります。
切りくず管理の問題
良好な加工パフォーマンスを維持するには、切りくず処理が重要です。切りくずが長すぎて糸を引くと、工具やワークに巻きつき、損傷や表面仕上げの低下を引き起こす可能性があります。切りくず処理を改善するために、プログラマは切削パラメータを調整したり、ブレーカインサートを使用したり、工具形状を変更したりできます。
結論
CNC 機械でインサートを旋削するためのプログラミングは複雑ですが、やりがいのあるスキルです。さまざまな種類の旋削インサート、基本的なプログラミング概念、およびさまざまな加工操作の考慮事項を理解することで、プログラマーは高品質の結果を達成し、工具寿命を最大限に延ばすことができます。
旋削インサートのサプライヤーとして、私はお客様の CNC 旋削プロセスの最適化に役立つ高品質のインサートと技術サポートを提供することに尽力しています。当社の製品についてさらに詳しく知りたい場合、または旋削チップのプログラミングについてご質問がある場合は、調達についての話し合いのためお気軽にお問い合わせください。お客様の加工目標の達成に向けて、皆様と協力できることを楽しみにしています。
参考文献
- ASME Y14.5 - 2009、「寸法と公差」。
- ISO 3002 - 1:1982、「切削および研削工具 - 基本量 - パート 1: 切削工具のアクティブ部分の形状、一般用語、基準系、工具と作動角、チップ ブレーカー」。
- ツーリング ハンドブック、さまざまな版、主要なツーリング メーカーによって発行されています。