超硬ドリルの速度と送り: 実用的なチャート、計算式、および機械工のヒント

通常、穴あけは、機械工に切削データの尊重を教える最初の作業です。超硬ドリルの送りが弱すぎると、ドリルが擦れて表面が加工硬化し、いくつかの穴の中で鈍くなります。強く押しすぎると、最初の穴が終了する前に角が欠けてしまいます。これら 2 つの結果の間の快適な範囲は、超硬の場合は高速度鋼よりも狭いため、スピンドルが回転し始める前に超硬ドリルの速度と送りについて数分間検討する価値があるのはまさにこのためです。

私たちは超硬ソリッドドリルを研削して生計を立てているため、毎週、求人サイト、金型メーカー、航空宇宙サプライヤーから同じ質問が届きます。答えは複雑ではありません。正しい順序で適用し、チップとスピンドルの指示に従って調整するだけです。

すべての穴あけ加工の背後にある 2 つの数字

速度とフィードは 1 つのトピックのように聞こえますが、これらは 2 つの異なる問題を解決する 2 つの個別の決定です。

• 切削速度は、刃先がワークピースを通過する速度であり、表面速度 (Vc、m/min または SFM) として表されます。エッジの温度を制御します。
• 1 回転あたりの送り (fn、単位: mm/rev または in/rev) は、ドリルが 1 回転でどれだけ前進するかを表します。切りくずの厚さと、エッジが擦るのではなく実際にどの程度切削するかを決定します。
• スピンドルの回転数は自由に選択できるわけではありません。これは表面速度とドリル直径から計算されるため、同じ Vc の場合、小さなドリルは大きなドリルよりもはるかに多くの rpm を必要とします。

超硬は、同じ材料の高速度鋼の約 2 ～ 3 倍の表面速度に耐えます。超硬を制限するのは、刃先が軟化することはほとんどありません。非常に狭い接触ゾーンに熱が集中し、さらに脆性により角が欠けると数秒以内に致命傷になります。

公式をわかりやすく言うと

表面速度からの主軸速度

インペリアル単位では、rpm = (SFM x 3.82) をインチ単位のドリル直径で割った値です。メートル単位では、rpm = (Vc x 1000) 割った (3.14 x ドリル直径 (mm))。したがって、80 m/min で動作する 10 mm の超硬ドリルには、80 x 1000 を 31.4 で割った値、つまり約 2,546 rpm が必要です。

1回転当たりの送りからの送り速度

送り速度 (mm/min) = rpm x 1 回転あたりの送り。同じ例に留まると、2,546 rpm x 0.12 mm/rev では、およそ 306 mm/min になります。 3 枚刃ドリルでは、1 回転あたり同じ送りが 3 つの刃先で共有されるため、刃あたりの負荷が低くなり、通常、ゴム状の材料の穴の品質が向上します。

ベビーベッド内のすべてのツールに対してこれらの数値を手動で実行したくない場合は、 ドリル速度と送りの計算機と実際の例 同じ公式をメートル形式と帝国形式の両方で説明します。

一般的な材料の開始範囲

以下の表は、ハイス鋼から超硬ソリッドに移行するお客様に提供する出発点です。これは、剛性の高いセットアップ、長さと直径の比が 4 以下のドリル、および刃先に到達するクーラントを前提としています。

リーチの長い工具、薄肉部品、またはスピンドルの振れが顕著な機械の場合は、表面速度を 20 ～ 30% 低下させます。ステンレス鋼の部品がきしむ音を立て始めたら、反射を抑えて送り速度を下げます。送りが軽すぎるのは加工硬化の最も一般的な原因であり、加工硬化は現在のドリルだけでなく次のドリルも破壊します。

深さ、剛性、クーラントが数値を変える

穴の深さとペッキング

• 最大 3 x D: スルークーラントまたは狙いを定めたフラッドを使用する場合、通常は 1 回のパスで問題ありません。
• 3 x D ～ 5 x D: 切りくずをきれいに取り除くために、約 1 直径ずつつつきます。
• 5 x D を超える: 表面速度を 20 ～ 30% 削減し、ペックを短くし、スルースピンドルクーラントをオプションではなく必須として扱います。

工具の保持力と振れ

ホルダ面ではなく、ドリル先端で示された振れの合計を確認してください。中心を外れたエッジはほぼすべての荷重を 1 つのコーナーに伝えるため、0.02 mm 未満に抑えると小型超硬ドリルの寿命が約 2 倍になります。直径 6 mm 未満の場合は、焼きばめおよび油圧式ホルダーが価値があります。

クーラント

スルースピンドルクーラントが熱のある先端まで到達するため、テーブルの最高速度をサポートします。フラッドクーラントは、鋼やステンレスの浅い穴に適しています。鋳鉄はエアーブラストで乾式で穴あけされることが多いですが、アルミニウムとチタンはどちらの材料も切りくずではなく工具に熱を移動させるため、十分な量と圧力がかかります。

チャートだけでなくチップも読む

チップはマシン上で最も安価なフィードバック デバイスであり、変更する変数を教えてくれます。

• きれいにカールした銀色または明るいストローチップは、作業範囲内にあることを意味します。
• 青色または焼けた切りくずは、表面速度が高すぎるか、クーラントがエッジに到達しないことを示しています。
• ステンレス鋼の細かい粉状の切りくずは、送りが軽すぎてエッジが擦れることを意味します。
• アルミニウムの長い糸状の切りくずには、1 回転あたりの送りを増やすか、異なる溝形状が必要です。
• きしみとマージンに溶接された材料は、通常、工具のコーティングに対して速度が高すぎることを意味します。

ドリルを材質に合わせる

切削データは、ホルダーのドリルが作業に適合した場合にのみ結果をもたらします。当社が出荷するすべての工具は、5 軸および 6 軸機械で研削および検査されます。 常州の私たちの工場 これが、私たちが数値について話す前に幾何学について話す傾向がある理由です。

汎用超硬ソリッド ツイスト ドリルは、幅広い直径範囲にわたる炭素鋼、合金鋼、鋳鉄の賢明なデフォルトです。

NNZTシリーズ 汎用超硬ツイストドリル 炭素鋼、合金鋼、鋳鉄向けの多用途のデフォルトで、外部または内部冷却が可能で、直径は最大 25 mm です。 製品を見る→

軟鋼およびステンレス鋼の場合、強化されたウェブとより鋭いすくい面を備えた形状によりエッジが維持され、柔らかい材種でのエッジの蓄積が軽減されます。

NNZBシリーズ 軟鋼・ステンレス鋼用超硬ツイストドリル 鋭利な刃先を備えた軟鋼およびステンレス鋼用の内部冷却式 3D および 5D ドリルは、直径 3 mm ～ 20 mm の構成刃先の回避に役立ちます。 製品を見る→

鋳鉄とアルミニウムでは、3 枚刃の設計により切りくずがより早く除去され、1 回転あたりの同じ送りで 2 枚刃のドリルよりも優れた穴サイズの保持が可能になります。

NNZLシリーズ 鋳鉄・アルミニウム用超硬3枚刃ドリル 外部冷却 3D タイプと内部冷却 15D タイプのノンコーティング 3 コーナドリルで、鋳鉄、アルミニウム合金、より速い切りくず排出に適しています。 製品を見る→

実践的なセットアップルーチン

1. 図面上の名称だけでなく、ワークの材質と実際の硬さを確認してください。
2. 表から表面速度を選択し、実際のドリル直径の rpm を計算します。
3. ドリルのサイズと刃数に基づいて 1 回転あたりの送りを選択し、粉塵ではなく本物の切りくずを狙います。
4. 最初の穴の前で先端の振れを測定し、0.02 mm を超えている場合は修正します。
5. スクラップまたは安全な場所に 2 つまたは 3 つの穴を開け、切りくずの形状、色、穴のサイズを検査します。
6. 一度に 1 つの変数を調整します。エッジが焼けている場合は速度を最初に、ドリルがこすれたり鳴いたりする場合は送りを最初に行います。

よく聞かれる質問

6 mm 超硬ドリルは軟鋼でどれくらいの速度で動作する必要がありますか?

約 100 m/分が安全な開始点であり、約 5,300 rpm で動作します。 0.10 ～ 0.15 mm/rev と、約 18 mm の深さを通過したらペック サイクルを組み合わせます。

ドリルが鳴ったり、角が欠けたりするのはなぜですか?

コーナーチッピングを伴う鳴きは、ほとんどの場合、コーティングとクーラントの供給に対して表面速度が高すぎることを意味します。工具に問題があると判断する前に、速度を 20% 落とし、クーラントがチップに当たっていることを確認し、振れをチェックしてください。

やはりスポットドリルが必要なのでしょうか？

140 度の先端を持つ超硬ソリッド ドリルを使用した平らな表面では、スポッティングは多くの場合不要であり、単に 2 番目の操作を追加するだけです。スポットは、曲面、傾斜面、途切れた面、または長いドリルの位置を見つけるのに手助けが必要な場合にも役立ちます。

超硬の穴あけに単一の正しい数値はなく、賢明な出発点と注意すべき事項の短いリストがあるだけです。保守的に始めて、マシンの声に耳を傾け、チップを読み取り、一度に 1 つずつ変更してください。これを一貫して行うと、チャートのみのアプローチで 3 つの穴が焼き切れた後も、同じドリルで正確な穴が生成され続けます。