旋盤切削工具: 総合ガイド

長年にわたり、旋盤切削工具はさまざまな業界の命を救う機器になってきました。これらのツールを運用している場合でも、施設用にツールを調達したい場合でも、このガイドではツールについて知っておくべきことをすべて説明します。読む！

切削旋盤工具とは何ですか?

旋盤切削工具または旋削工具は、機械加工中にワークピースに穴あけやローレット加工を施すために使用する特別な工具です。これらのツールにはさまざまな形状、テクスチャー、形状、素材があり、優れた加工や仕上げの実現に貢献します。

また、これらの旋削工具の形状や形状によって、機械加工時にどのように使用するかが決まります。これにより、各ツールが独自のものになります。たとえば、ボール盤や工作物の中心を加工するために、45 度の角度または円筒半径を持つ面取りツールを使用します。要は、このような構造のツールはその目的や運用にしか使えないということです。

旋削工具の分類

旋盤切削工具にはさまざまな形状、サイズ、形状があるため、それらを完全に判断するのは複雑です。ただし、すべての旋削工具は次のカテゴリのいずれかに分類されます。これについては、このセクションで説明します。 

を知ることで、 旋削工具の分類を使用すると、工場内で旋削工具または旋削工具がどれであるかを判断しやすくなります。

クラス 1. 材質に基づく旋削工具

製造では、さまざまな金属および非金属を機械加工します。ただし、これらのワークピースの機械的および化学的特性は異なるため、異なる切削工具が必要になります。

このため、これらのワークピースを良好に旋削したり仕上げたりするには、特定の材料から派生した工具が必要になります。例えば、 超硬旋盤切削工具 より高い速度と温度に耐えられるため、より高い速度と温度に最適です。

当社が材料の種類に基づいて分類した旋盤切削工具には、高速度鋼、超硬工具、ダイヤモンド、セラミック、立方晶窒化ホウ素などがあります。以下で詳しく見てみましょう。

高速度鋼（HSS）

ハイス旋削工具 高炭素鋼に代わるものとして 1940 年代後半に導入されました。 HSS の化学組成のアップグレードにより、高炭素鋼よりも速く、より効率的にワークピースを切断し、回転させることができます。これが私たちがそれを「」と呼ぶ理由でもありますハイス旋盤用切削工具セット

さらに、この鋼のアップグレードは、HSS の靭性と、変形することなく高温に耐える能力に貢献します。これは、その組成を構成するさまざまな合金から得られる特性です。 

たとえば、ハイスを製造するための一般的な式は Fe-Cx です。ここで、Fe と C はハイス鋼の主成分です。一方、x は次のことを表す場合があります。 タングステン、バナジウム、モリブデン、コバルト、またはこれらの元素のペア。

これらの X 要素により、HSS の特徴的な靭性と耐熱性が向上します。さらに、必要な HSS ツールを最終決定するときにも役立ちます。

超硬カッター

一般に、超硬工具またはカッターは、鋼製の本体または超硬でろう付けされたエッジを備えた取り外し可能なブレードを備えています。この超硬チップは優れた表面仕上げを実現し、安定した加工でも摩耗しません。

長寿に関しては、 旋盤用超硬切削工具 おそらく高速度鋼工具よりも約 99 倍長持ちします。これは、加工の温度や速度に関係なく、鋭利で硬い刃先を維持できるためです。さらに超硬チップ工具と超硬チップに分類されます。

超硬チップの工具は通常、固定式または全体式です。切れ味が悪くなった場合は、カッターまたは刃全体を交換する必要がある場合があります。一方、一部の部品が摩耗した場合でも超硬インサートを回転させることができるため、そのサイズと高品質の仕上げをより長く維持できます。

立方晶窒化ホウ素（CBN）

CBN ナノパウダーとも呼ばれる立方晶窒化ホウ素は、おそらく地球上でダイヤモンドに次ぐ最も強い材料の 1 つです。旋盤切削工具の作成に使用すると、途中またはその後の冷却プロセスを必要とせずに、金属または金属合金を高速で切削または仕上げることができます。

この高速切断の理由は、CBN が炭素または炭素を含む合金に対して不活性であるためです。また、CBNは超硬とハイスを組み合わせたカッターよりも耐熱性が優れています。驚くべきことに、ダイヤモンドカッターよりも耐熱性も優れています。

製造中の鋼材やワーク材料の旋削または切断におけるこの速度と効率により、製造コストが約 60% 削減されます。この見積もりは、工具のコストと合わせて全体の加工コストを計算することで確認できます。

ダイヤモンド旋盤工具

ダイヤモンド旋盤切削工具 です。 最高の旋盤切削工具 高精度な切断と仕上げを実現します。通常、ダイヤモンドのコストと入手可能性を考慮して、シングルポイント切削工具として取り上げます。この単一点の性質が、単一点ダイヤモンド旋削 (SPDT) または単結晶ダイヤモンド切削 (SCDC) 工具という一般名の理由です。

一般に、SPDT では工具の機能領域にダイヤモンドを接着または溶接によって固定します。 

セラミック旋盤工具

私たちが使用する理由の 1 つは、 セラミック旋盤切削工具 化学的安定性と、粗い仕上げと細かい仕上げを実現できる能力です。さらに、耐熱性に優れており、摩耗しにくいです。 

CBN と同様、セラミック旋盤工具は、クーラントを使用せずに、高い切削速度と送り速度で硬い材料を切削できます。一般的なタイプはセラミックインサート旋削工具です。通常、このタイプをツールホルダーにねじ込みます。超硬チップと同様に、工具の仕上げ品質をより長く維持するために側面を回転させます。

クラス 2. 動作に基づく旋削工具

旋盤切削工具を認識する別の方法 CNC旋盤・切削工具工場 それは私たちが彼らと一緒に何ができるか、何を達成できるかによって決まります。旋削工具には、旋削工具、ねじ切り工具、面取り工具、成形工具、端面加工工具、中ぐり工具、溝入れ工具、ローレット工具などがあります。

ターニングツール

旋削加工は、多くの製造工場で最も一般的な機械加工作業の 1 つです。これは、単にワークピースから余分な材料を除去するために使用されるプロセスです。これは、余分な材料を除去してワークピースの最初のビューを表示する、大まかな旋削操作になる可能性があります。また、それは優れたせん断製品と仕上げを生み出す微旋盤作業となる可能性があります。

場合によっては、旋盤、切削工具はすべて同様の基本操作を受けるため、旋削工具と呼ばれることもあります。 「旋削工具」が一般的なものであるとします。 旋盤工具の名前。それにもかかわらず、他のツールにはいくつかの独自性があり、そのプロパティと名前が付けられています。たとえば、ねじ切りツールは、ねじやボルトなどのねじ状のオブジェクトを生成します。 

ねじ山切削工具

A 旋盤ねじ切り工具 通常、超硬または高速度鋼で刃付けされており、ワークピースの内面または外面にネジ状の開口部を作るために使用されます。これは通常、円筒状のワークピースを旋削または中ぐり加工した後の仕上げ加工です。

この作業に使用される一般的な工具には、ネジタブやネジ切りダイスなどがあります。大規模またはブランドの生産会社は、加工材料の特性を強化するために、加工材料の温度差を利用する冷間または熱間鍛造プロセスを使用する場合があります。

ねじ切りダイスはその例です。 金属用旋盤工具。一方、ネジタブは、 木工旋盤工具 or 旋盤用ねじ工具 ガラスやプラスチックなどの素材。

面取り工具

面取り切削工具を使用して、ワークの表面を滑らかにしたり、バリや鋭利なエッジを除去します。バリ取りされた材料と成形ツールが 45 度の角度で面取りまたはベベルの位置をとるため、このプロセスは面取りと呼ばれます。面取りにより、結果として得られる材料を他の機械加工プロセス中に保持したり操作したりするのがより安全になります。

フォームツール

A 成形旋盤ツール 材料の加工や溶接に使用するもう 1 つの一般的なツールです。名前が示すように、フォーム ツールを使用して、ワークピースを必要なデザインや形状に鍛造または設計できます。成形ツールを使用するその他の一般的な作業には、旋削、プレス加工、スタンピングなどがあります。

フェーシングツール

フェーシングツールは、ワークを仕上げるために使用する回転工具です。通常、超硬、CBN、またはハイスでコーティングされており、美しい仕上げが施されています。構造的には、回転するワークに対してフェーシングツールが垂直に取り付けられます。逃げ角により、フェーシング工具の他の部分がワークピースや機械加工プロセスに干渉するのを防ぎます。

ボーリングツール

ボーリング工具は、ワークピースの既存の開口部を精巧に加工するために使用される一点切削工具です。これらを使用すると、円錐形または円筒形のワークピースを作成したり、既存のワークピースを仕上げたりすることができます。その部品には、ボーリング ビットまたはチップ、アーバー、およびツール ホルダーに適合するボーリング バー (シャンク) が含まれます。

溝入れ工具 

溝入れツールを使用して、円筒形のワークピースの内側または外側に溝を作ります。工具の構成に応じて、ワークピースの表面に、より細い、またはより広い溝や溝を作ることができます。 

また、この溝を作るには高い精度と精度が要求されるため、溝入れ工具を使用します。 CNC旋盤加工 手作業による機械加工ではなく、プロセスを使用します。

ローレットツール

ローレット加工ツールは、ワークピースに十字模様を挿入するために使用されます。ローレット加工後は、ホルダーと素材の間の摩擦が増加するため、素材をよりよく保持できます。

また、ローレット加工ツールを使用して、元々ローレット加工が施され、色あせた素材を修復することもできます。ローレット加工ツールの構造は、交差、直線、または角度を付けた線のパターンであり、これを使用して加工品を加工すると、特徴的なローレットやノットが生じます。

クラス 3. 構造に基づく旋盤切削工具

切削工具を識別する 3 番目の方法は、その構造によるものです。通常、これらのツールは単一の総合的な形式で提供されるか、または 1 つのツールに異なる素材が組み合わされます。これらには、単体工具、クランプ工具、溶接工具が含まれます。

単体ツール

単体ツールは、その名前のとおり、すべての部品が 1 つの部品で構成されています。これは、エッジ切削部品、工具角度、シャンクまたはバー、その他すべての重要な旋盤切削工具部品が 1 つのファイル内にあることを意味します。 

それにもかかわらず、機械工は、必要性や対象製品に応じて、一体型工具の形状、サイズ、またはアーキテクチャを調整することができます。例はいくつかあります 旋盤切削工具 真鍮.

クランプツール

これらのツールは通常、交換またはアップグレード可能です。これらには、通常、複数の刃先がシャンクにネジ止めまたはクランプされて全体を形成する工具のインサートが含まれます。例としては、超硬インサート工具が挙げられます。

溶接工具

これらの工具には、異なる端部と側面の刃先、または溶接または半田付けされた部品が付いています。これにより、旋盤切削工具の旋削または仕上げの品質が向上する可能性があります。多くのボーリング工具や溝入れ工具がこのカテゴリに分類されます。

クラス 4. 送り方向に基づく旋盤切削工具

旋盤または旋削工具の別のクラスには、送り方向が異なるものがあります。明確にするために、送り方向とは、加工中にタレットまたはツールホルダーに挿入される刃先の位置です。または、ワークの機械加工や仕上げを行う刃先の部分。

右勝手旋削工具

これらのツールは、加工時にチャックに向かって右から左に移動します。この設定では、チャックは機械の左側でワークピースを保持します。通常、先端切れ刃は左側を向き、逃げ角はワークピースの右側を向いています。 

左勝手旋削工具

その名の通り、左手 金属旋盤工具 左から右に移動しながら切りくずを除去または切断します。この場合、ワークは機械の右側にあります。また、先端または主切れ刃の角度は右側を向いています。

ラウンドノーズ旋盤ツール

これらのツールはとも呼ばれます センター旋盤切削工具。主切れ刃の左手と右手で 45 度の等しい角度を持つ場合があります。すくい角が見つかる場合と見つからない場合があります。例としては、滑らかな表面を作成するために使用される面取りツールがあります。

旋盤切削工具のコンポーネント

上記の概念を確立したので、高品質の加工を生み出す旋盤切削工具の機械的構成または部品についても見てみましょう。

シャンク

異なる 旋盤工具 専門家はシャンクを別の名前で呼ぶ場合があります。シャンクは旋盤工具がホルダーに接続される場所であると言う人もいます。シャンクは旋盤切削工具の本体であると主張する人もいます。

いずれの場合でも、定義は同じ意味を指します。特別なスタイルや加工用の面を持たない旋盤ツールの領域がシャンクであることを知っておく必要があります。それは本体またはハンドルである可能性があります。通常、シャンクは摩擦によってツールホルダー内での位置を維持します。

最先端

刃先をツールリップとも呼びます。通常、旋盤切削工具のこの部分にダイヤモンド、超硬、銅などをろう付けします。 黒鉛、CBN等のコーティング。加工中に被削材の形状を整えたり、回転させたり、切りくずを除去したりする点です。 

経験則としては避けてください 旋盤工具の刃先を焼き付ける 長持ちさせるために。使用後は必ずエッジを確認し、次の使用までに適切にメンテナンスしてください。

顔

フェースは、加工中に切りくずが通常落下する部分です。刃先の詰まりを起こさないように、脱落する前により多くの切りくずが流れ込むように意図的に湾曲または間隔をあけています。

旋盤切削工具の角度

旋盤の工具角度は、加工を合理化するために意図的に作成されています。 3 つの主要な角度には次のものがあります。 

• すくい角: 例としては、バックすくい角とサイドすくい角があります。これらの角度は、切削旋盤ツールがワークピースから切りくずを除去するときに、切りくずを保持または制御します。これらは、加工中にワークピースが工具に与える影響を軽減するのに役立ちます。
• 逃げ角: これらの部品はすくい角と並行して機能し、切削工具のバランスを維持します。逃げ角を高くしてワークピースと切削工具の擦れを防止し、よりきれいな仕上げや切削を実現し、工具の摩耗を防ぎます。縦方向と横方向の擦れを防ぐ側面と端の逃げ角をそれぞれ設けています。
• 最終的な角度は、 最先端の角度: 一点旋盤工具では、通常、刃先位置はワークの種類と位置によって異なります。先端切れ刃（主切れ刃）の角度と横切れ刃（副切れ刃）の角度を用意しています。両方の角度により、ワークピースが計画どおりに加工されることが保証されます。

ノーズまたはカットオフポイント

これは、主切れ刃と副切れ刃が交わる旋盤切削工具の丸みを帯びた部分です。ほぼ直角三角形を形成しますが、ノーズ半径を与えるために交点が丸くなっているだけです。 

ノーズ R により表面仕上げがきれいになり、切削工具の寿命に貢献します。

フランク

すべてのシングルポイント旋盤切削工具には 2 つの側面があります。側面または補助切れ刃に隣接する最初の逃げ面、別名主逃げ面を見つけることができます。いずれにしても、端または主切れ刃に隣接する第 2 または副側面を見つける必要があります。

かかと

ヒールは通常、旋盤切削工具の側面と基部を接続する丸い部分です。形状が全体にどのような影響を与えるかを簡単に確認できます。 旋盤切削工具の形状 とパフォーマンス。

旋盤切削工具を選択する前に考慮すべき要素

高品質の製造と仕上げを実現するには、適切な旋盤切削工具を選択することから始まります。最適なパフォーマンスと効率を得るために旋削工具を選択する際に注意すべき点がいくつかあります。

旋盤工具コーティング

工具の早期故障を防ぎ、旋盤工具を長持ちさせる 1 つの方法は、工具をコーティングすることです。一般に、どのような材質であっても、コーティングは、工具に対する湿気、水、または自然な化学作用によって引き起こされる自然な磨耗や錆を防ぐ確実な方法です。

第二に、コーティングは旋盤工具に、旋盤工具を変形させる可能性のある力よりも機械的な利点を与えます。このような力の例としては、加工中の熱や摩擦が挙げられます。要約すると、適切なコーティングが施された旋盤工具を選択するようにしてください。あるいは、自分でコーティングすることもできます。

一般的な意見に反して、コーティングとは、素材に油絵の具やアクリル絵の具を使用することだけではありません。また、自然な磨耗を避けるために旋盤工具に不活性元素や化合物を適用することも意味する場合があります。例としては、立方晶窒化ホウ素または炭化ホウ素が挙げられます。

切削速度と送り速度

すべての材料を同じ速度で切断または仕上げることはできないため、切断速度と送り速度も重要な要素です。通常、これは扱うマテリアルの種類によって異なります。

たとえば、材料が硬かったり厚かったりすると、微細な切断を行うために回転機械からのトルクや力がより多く必要になります。回転工具が硬い材料や厚い材料と接触すると速度が低下する傾向があるため、これは速度または送り速度の低下につながります。逆に、直径または硬度が小さい材料は、高速で非常によく切断されます。

したがって、必要な速度や送り速度を決定するには、切断または旋削する材料の種類を考慮することが重要です。速度や送り速度だけでなく、仕事を遂行するための補助的な旋盤切削工具も考慮します。

ワークピースとツールに使用される材料の種類

機械加工用の旋盤ツールを選択する前に、加工される被削材の材質に注意してください。一般的な経験則として、旋盤切削工具は被削材の材質よりも頑丈でなければなりません。

幸いなことに、ブリネル硬度計を使用してこの硬度を測定できます。もう 1 つの方法は、超硬チップ カッターや超硬チップ、ダイヤモンドや CBN カッターなどの業界標準の合金や材料を使用して、対応するワークピースを切断または仕上げする方法です。

必要な仕上げのタイプ

機械加工中に使用される被削材の材質に加えて、必要な仕上げの種類も考慮する必要があります。これには、旋​​削、切断、ローレット加工、フェーシング、または整形の操作が含まれます。 

どのような操作であっても、それを補完する対応する旋盤切削工具または旋削工具が常に存在します。一般に旋盤加工は万能と言われます。それにもかかわらず、それを可能にするのは旋盤切削工具です。 

このため、多くの場合、 旋盤用のさまざまな切削工具 それぞれの特性は、ワークを希望の形状や動作で高品質に加工しやすくするために意図的に作成されたものです。

使用するかどうかを決定する前に、ワークピースに何を求めるかを必ず理解してください。 旋盤切削工具を購入する.

旋盤の種類

最後に、使用している旋盤の種類を考慮する必要があります。 2つあります 旋盤工具の種類 機械: 手動および自動 CNC 旋盤。必要な旋盤切削工具の種類や形状はこれによって異なります。

ただし、CNC マシンで使用されるツールは手動マシンで使用されるツールと同じです。ただし、違いは形状とサイズにあります。カスタム CNC マシンには、マシンのアーキテクチャに適合するさまざまなサイズの切削工具が必要になる場合があります。同じロジックが手動制御のマシンにも当てはまります。

比較ガイド: HSS vs. 超硬合金 vs. セラミック

迅速な決定を下せるよう、最も一般的な旋盤工具の材質を特性と適用シナリオに基づいて比較します。

旋盤工具の形状の基礎を理解する

適切なツールを選択するには、材質だけでなく形状も考慮する必要があります。

• 正の傾斜角: 切削力を減ら​​し、構成刃先を防止するため、柔らかい材料 (アルミニウム、銅) に最適です。

• 負の傾斜角: 硬い材料 (鋼、鋳鉄) や断続的な切断に最適で、より強力な切れ刃を提供します。

旋盤切削における一般的な問題のトラブルシューティング

最高の工具を使っても、加工上の問題が発生することがあります。ここでは、旋盤加工でよくある問題を診断し、解決するための簡単なガイドをご紹介します。

1. 振動と振動音

• 症状： 大きな騒音、ワーク表面に波状の跡が残る。

• 考えられる原因： ツールの突出部分が長すぎる、ワークが固定されていない、または切削速度が速すぎる。

• 解決策： ツールのオーバーハングを減らす（シャンクをホルダーに近づける）、送り速度をわずかに上げる、または中心の高さを確認します。

2. 工具の急速な摩耗

• 症状： 切れ味がすぐに鈍くなり、寸法精度が悪くなります。

• 考えられる原因： 切削速度が材料に対して速すぎるか、冷却剤が不足しています。

• 解決策： より硬い工具材料（HSS から超硬合金など）に切り替えるか、スピンドル速度を下げるか、適切なクーラントを塗布します。

3. 表面仕上げが悪い

• 症状： 表面がざらざらしたり曇って見えたりする。

• 考えられる原因： 送り速度が速すぎるか、ツールノーズ半径が小さすぎます。

• 解決策： 仕上げパスの送り速度を下げるか、ノーズ半径の大きい工具を使用するか、切削速度を上げます。

4. ビルトアップエッジ (BUE)

• 症状： 材料が刃先に溶接されます。

• 考えられる原因： 切削速度が低すぎます。アルミニウムやステンレス鋼でよく見られます。

• 解決策： 切削速度を上げるか、研磨されたインサートを使用するか、正のすくい角を持つ工具を使用します。

旋盤切削工具に関するよくある質問

1. ステンレス鋼を切断するのに最適な旋盤工具の材質は何ですか?
ステンレス鋼の切断には、高熱と加工硬化に耐えられる工具が必要です。一般的に、 PVDコーティング超硬インサート 硬度と靭性のバランスが取れているため、最適な選択肢です。硬化ステンレス鋼の場合、 立方晶窒化ホウ素（CBN） 推奨されます。HMakingでは、CNC部品の急速な摩耗を防ぎ、精度を確保するために、適切な工具グレードを選択しています。

2. 超硬旋削インサートの ISO コードはどのように解釈すればよいですか?
ISOコード（例： CNMG 432) はインサートの仕様を示します。

• C: 形状（ダイヤモンド80°）

• N: リリーフ角度（負の場合は0°）

• M: 公差クラス

• G: チップブレーカー/穴タイプ

• 432： サイズ (1/2″ IC)、厚さ (3/16″)、ノーズ半径 (1/32″) を表します。
  これらのコードを理解することは、交換品を注文したり、プロジェクトの要件を製造元に伝えたりする際に非常に重要です。

3. 旋盤工具がチャタリングしたり振動したりするのはなぜですか?
チャタリングは通常、次のような原因で発生します。 硬直性の欠如一般的な原因は次のとおりです。

• ツールオーバーハング: ツールがホルダーから突き出すぎています。

• 高速： セットアップに対してスピンドルの実行速度が速すぎます。

• ワークピースのクランプ: 部品がしっかりと固定されていません。
  解決策： オーバーハングを短くし、中心の高さを確認するか、ノーズ半径の小さい工具を使用して切削圧力を減らします。

4. 荒加工用旋削工具と仕上げ加工用旋削工具の違いは何ですか?

• 荒削り工具: 大量の材料を素早く除去するために設計されています。通常、ノーズ半径が大きく、強い切削力に耐えられるよう設​​計されていますが、表面は粗くなります。

• 仕上げツール: 最終的な寸法と表面の滑らかさを実現するために、軽い切削を行うように設計されています。通常、ノーズ半径が小さく、刃先が鋭利になっています。
  製造を成功させるには、各段階で適切なツールを使用する必要があります。

5. 旋盤切削工具の寿命を延ばすにはどうすればよいですか?
ツール寿命を最大限に高め、生産コストを削減するには:

• 冷却剤を使用します。 熱を管理するために、冷却剤の安定した流れを確保します。

• 送りと速度を最適化: 推奨パラメータを超えてツールを実行しないでください。

• 適切なコーティングを選択してください: ワークピースの材質と互換性のあるコーティングされたインサート (TiN または TiAlN など) を使用します。

• 厳格なセットアップ: 超硬刃の最大の障害である振動を最小限に抑えます。

6. HMaking は CNC 加工プロジェクトにカスタム旋盤ツールを使用しますか?
はい。標準工具で90%の工程をカバーできますが、複雑な形状の場合はカスタム工具が必要になる場合があります。 H作るお客様の設計ファイルを評価し、必要に応じてカスタム研磨ツールや特殊な成形ツールを活用し、プロジェクトに必要な正確な公差とプロファイルを実現します。 見積りをご希望の場合 当社がお客様の部品に合わせてツールを最適化する方法をご覧ください。

結論

高品質の仕上げを実現する秘訣は、適切な切削工具を選択することです。このガイドが、特定または作成するために必要なすべての情報を提供することを願っています。 カスタム旋盤切削工具 使用する機械の種類に関係なく、お客様の加工ニーズを満たします。

それにもかかわらず、あなたは私たちのサイトをナビゲートすることができます リソースセンター 品質に関する追加情報については、製品カタログまたは製品カタログをご覧ください。 CNC加工, CNC部品、および製造工場で必要になる可能性のある製品。さらに、必要に応じて見積もりをリクエストしたり、サポートに問い合わせたりすることもできます。