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高速旋削に適したインサートグレードの選び方
製品情報
■ 1. 高速旋削とは何ですか?
高速旋削(High-Speed Turning)は、通常よりも高い回転速度(Cutting Speed)と送り速度(Feed Rate)を用いて材料を切削するプロセスであり、生産性の向上、作業時間の短縮、およびワークピースの表面品質の向上を主な目的としています。しかし、このプロセスは高熱、高速の摩耗、および大きな切削力を発生させ、特に切削工具に対して挑戦となります。
■ 2. 高速旋削におけるインサートグレードの役割
インサートグレード(Insert Grade)は、インサートの主要な特性、すなわち硬度、摩耗抵抗、靭性、および熱に対する耐性を決定します。これらは、高速での作業時に重要な要素です。例えば:
- 基材の強度(Substrate):切削力に耐えるために高硬度が必要ですが、簡単に破損しないように適度な靭性も必要です。
- コーティング(Coating):TiAlN、Al2O3、またはCVDコーティングなどがあり、摩擦を減少させ、熱を分散し、摩耗を減少させます。
- 微細構造(Microstructure):切削中に弱点が生じないように均一でなければなりません。
適切でないグレードを選択すると、インサートが破損したり、摩耗が早く進行したりして、長期的に高いコストがかかることになります。
■ 3. 高速旋削に適したインサートグレードの特徴
高速旋削に適したグレードは、通常、以下の特性を持っています:
- CVD(Chemical Vapor Deposition)コーティング:高硬度で熱に強く、連続作業に適しています。
- 多層コーティング(Multi-layer Coating):TiCN/Al2O3/TiNなどがあり、切削部の温度を低下させます。
- 靭性のある基材:衝撃に強いように、CoやNiを多く含むカーバイドグレードが適しています。
■ 4. 切削材料に応じたグレードの選択
インサートグレードの選択は、加工するワークピースの材料に応じて行う必要があります。例えば:
- 炭素鋼(Steel):Al2O3でCVDコーティングされたPグレードを使用します。
- ステンレス(Stainless Steel):高い引張強度と良好な靭性を持つMグレードを選びます。
- 鋳鉄(Cast Iron):硬く摩耗に強いKグレードが適しています。
- アルミニウム:コーティングがない、または特別な滑りやすいコーティングが施されたNグレードを使用します。
■ 5. 正しいグレードを選ぶことでコストが削減される理由は?
高速加工用に設計されたインサートグレードは価格が高いかもしれませんが、以下のような利点があります:
- インサートの使用寿命を延ばすことができます。
- 生産中のインサート交換の必要性を減少させます。
- 生産率を向上させます(サイクルタイムが短縮されます)。
- 表面の問題による廃棄物を減少させます。
したがって、1個あたりのコストが若干高くなるかもしれませんが、システム全体のコストは削減されます。
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