ブルノーズエンドミルガイド: コーナー半径の選択と CNC 加工のヒント

10 人の機械工にブルノーズ エンドミルについて説明してもらうと、同じアイデアの 10 通りのバージョンが聞こえてくるでしょう。それは、底部の切れ刃が外周と交わるコーナーを小さな半径で研削した平底のカッターです。その 1 つの半径は、多くの場合、工具直径のほんの一部にすぎませんが、カッターが材料にどのように入るか、熱が切削ゾーンからどのように出るか、工具が交換が必要になるまでの寿命がどのくらい変化するかが静かに変化します。

当社は常州市の西夏樹工具製造集積地にある工場でこれらのコーナー半径を毎日研削しており、直径は数十分の一ミリメートルから金型加工用の大型の荒削りカッターまであります。このガイドは、スピンドルにどの形状を挿入するか、ブルノーズ エンドミルとは何なのか、スクエア ノーズ ツールやボール ノーズ ツールとどのような違いがあるのか​​、元が取れるようにエンドミルを選択して使用する方法など、電話で尋ねるお客様と共有するものです。

ブルノーズエンドミルとは何ですか

ブルノーズエンドミルは、コーナーラジアスエンドミルまたはトロイダルカッターとも呼ばれ、通常のスクエアエンドミルの平らな底部を維持しますが、鋭い90度のコーナーを円弧に置き換えます。このツールは依然として平らな床を切断しますが、下端と螺旋溝の間の移行部は壊れやすい点ではなく滑らかな半径になります。

その円弧はコーナー半径によって定義され、通常は R として表されます。値は通常、焼入れ鋼の精密仕上げの場合は R0.2 mm から、重荒加工の場合は R6 mm 以上になります。カタログによっては、同じ機能を角の直径 (半径の 2 倍) で説明しているものもあります。ブルノーズとコーナー半径が並べて使用されているのを見ると、それらは同一のジオメトリを指します。

1 つ明確にしておくと、見積もり段階での多くの混乱が避けられます。ブルノーズ エンドミルは角を丸くするカッターではありません。コーナー丸めツールは、部品の外側のエッジに丸みを付けるフォーム カッターです。ブルノーズツールは、ポケットの内側のコーナーにアールを付けます。

コーナー半径がそれほど重要な理由

より強力な刃先

超硬は硬いですが、強靭ではありません。鋭いコーナーは応力を小さな体積の材料に集中させ、断続切削、硬い介在物、またはわずかに激しい送り速度の下では、コーナーが最初に欠けます。半径を研削すると、荷重がより広い円弧全体に分散されます。これがまさに、ブルノーズ工具が四角い工具よりも荒加工にはるかに耐える理由です。

床も隅もきれいに

四角い工具で床を掃除すると、鋭い角が引きずられて磨かれ、跡が残ります。ブルノーズ カッターの半径によりその移行がスムーズになるため、床がきれいに仕上がり、2 回目の操作を行わなくても内部のコーナーが図面と一致します。

長い工具寿命とより生産性の高い荒加工

コーナーがより強くなり荷重が分散されるため、ブルノーズエンドミルは通常、再研磨までの刃先をより長く保持します。消灯型マシンでは、その予測可能性が重要です。また、この半径により、同じ切りくず負荷でより広いステップオーバーが可能になり、工具を安定させながら送り速度を上げる半径方向の切りくず薄化戦略が可能になります。高送りフライス加工では、コーナ半径が設計のポイントとなります。

ブルノーズ vs スクエア vs ボールノーズ: 実際の比較

一般的にどのツールが最適であるかが選択の基準になることはほとんどありません。これは、部品に必要なもの、つまり、鋭い内部コーナー、図面上の特定のコーナー半径、または自由形状サーフェス ブレンドに関するものです。プリントに半径が必要な場合、1 回のパスで半径を作成できるジオメトリはブルノーズ カッターだけです。

ブルノーズエンドミルが稼いでいる場所

コーナー半径ツールは、本格的な材料除去とコーナーの制御の両方を必要とする工場のどこでも使用されます。弊社の注文書からのいくつかの例:

• 硬化工具鋼と深いキャビティでは、強力なエッジと制御されたコーナー半径が必要となる金型や金型の作業が行われます。
• チタンとステンレス鋼の航空宇宙構造部品。熱と加工硬化により鋭い角が生じます。
• アルミニウム、鋳鉄、合金鋼の自動車ハウジングおよびパワートレイン部品。通常は高送り荒加工サイクルが使用されます。
• 電極および電子機械加工。銅電極には細かいリブと狭いスロットが付いています。
• 1 つのブルノーズツールで 2 つの作業を置き換えることが多い一般的な作業現場での作業。

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適切なブルノーズエンドミルの選択

コーナーの半径をパーツに合わせます

カタログではなく図面から始めましょう。プリントに R1.0 が指定されている場合は、最も近い在庫サイズではなく R1.0 を注文してください。荒加工の場合のみ、R2 mm や R3 mm などの大きな半径を使用すると、仕上げコーナーが小さくなる場合でも、刃先が強化され、切りくずの薄化が向上します。

材質の刃数を選択してください

2 つまたは 3 つのフルートは切りくずを素早く除去するため、アルミニウムおよび非鉄の加工に適しています。スチールの汎用デフォルトは 4 枚刃です。 5 枚および 6 枚のフルートは、硬化した材料や仕上げパスで真価を発揮します。この場合、チップ ルームよりも硬いコアと高い送り速度が重要です。 2 枚刃と 4 枚刃の形状を比較すると、 フルート数の決定 さらに詳しく。

下地、コーティング、エッジの準備

鋼とステンレスの場合は、窒化アルミニウムチタンコーティングを施した微粒子超硬がほとんどの作業をカバーします。チタンとニッケルの合金は、アルミニウム クロム ベースのコーティングと、より鋭利な研磨エッジの恩恵を受けています。グラファイトと銅には、コーティングされていない、またはダイヤモンドのような表面が必要です。 45 HRC を超える切削の場合は、研ぎ澄まされた刃を備えた超硬材種の方が汎用工具よりもはるかに長持ちします。

リーチ、シャンク、振れ

ゲージ長は部品が許す限り短くしてください。オーバーハングが 1 ミリメートル増えるごとにたわみが増大し、半径が小さいブルノーズ ツールは角型カッターよりも振れを許容しにくくなります。シャンクではなくフルートの振れを確認してください。

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送り、速度、およびラジアル切りくず薄化トラップ

ブルノーズ工具は、ほとんどの場合、半径よりも小さなステップオーバーでプログラムされています。これは、刃先での実際の切りくずの厚さが、プログラムされた刃あたりの送りよりも小さいことを意味します。これを無視する機械工は、工具をあまりにも優しく動かし、刃先をこすってしまい、なぜコーティングがすぐに摩耗するのか疑問に思います。半径方向の切りくず薄化補正を送り速度に適用すると、工具は研磨ではなく切削を行います。

同じロジックが切込み深さに当てはまります。十分な半径を持つブルノーズカッターは、軽い半径方向の噛み合わせで深い軸方向の切り込みを行うことができ、負荷を刃先のより強い部分に移し、切りくずとともに熱を逃がします。これが高送りと動的荒加工サイクルの背後にある原理です。同じ直径の四角いツールからパラメータを単純にコピーしないでください。コーナ部の有効切削径が異なり、理想的な表面速度も異なります。

よくある間違いと簡単な工具の手入れ

返品されたツールで見られる早期の障害のほとんどは、いくつかの習慣に起因します。

• 鋭利な内角にラジアス工具を当て、シャンクを壁に押し付けます。
• 切るのではなくこする控えめなフィードをプログラミングします。
• 1 つのコーナーに過負荷がかかり、チップが発生する振れを無視します。
• 刃物がぶつかり合う引き出しに工具をばらばらに保管します。
• フルートの再コーティングを行わずにコーナーRを再研磨します。

使用後は工具を拭き、スリーブのフルートを保護し、切削の数時間ごとに光の下で角を検査してください。小さな半径が平らに摩耗し始めている場合は警告であり、早期に交換または再研磨することは、キャビティを廃棄するよりも常に安価です。焼入れされた高精度の加工向けに、当社の超硬シリーズは、長いサイクルにわたって微細なコーナー半径と研磨されたエッジを保持します。

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現場に戻す

ジオメトリの決定は通常、隠れたコストの決定となります。ブルノーズ エンド ミルは、普通の角型ツールよりも研削コストが少し高くなりますが、材料の除去が速く、コーナーを 1 回のパスで仕上げることができ、スピンドル内での寿命が長くなります。通常、これら 3 つの効果は、1 回の生産実行内での価格差を上回ります。

どの半径、刃数、コーティングがお客様の作業に適しているかがまだ不明な場合は、部品の図面と材質をお送りください。当社のエンジニアは、何かを推奨する前にコーナーの形状とマシンを確認します。これがまさに当社の構築方法です。 超硬ソリッドエンドミルシリーズ 何年にもわたって。