説明

フライス・エンドミルの切削速度(カッタ径と実切削速度)

フライスとエンドミルは工具を回すので、カッタ径で切削速度を求めます。

フライスの切削速度

フライス加工は、工具(カッタ)を主軸で回して削ります。式の D にはカッタ径 DC を代入します(三菱マテリアルの「フライス加工計算式」の記号)。被削材の大きさは式に使いません。

vc = π × DC × n ÷ 1000

例題

三菱マテリアルの例題は「主軸回転速度350min-1、カッタの外径ø125で切削している」ときで、π = 3.14 として 137.4 m/min です。このアプリの π では 137.44 m/min で、表示は 137.4 m/min です。

キーエンスの例(カッタ径 100 mm・主軸回転速度 400 min⁻¹)は約125.6 m/min です。このアプリの π では 125.66 m/min で、表示は 125.7 m/min です。小数第1位では、π の違いで数が1つ違うことがあります。

カッタの回転数を求める

三菱マテリアルの加工時間の例題(正面フライスの直径 ø200・切削速度 125 m/min)は、主軸回転速度を 200 min⁻¹ として計算しています。式で求めると 1000 × 125 ÷ (3.14 × 200) = 199.04 min⁻¹ です。キーエンスの所要動力の例(カッタ径 Φ250mm・切削速度 80 m/min)は、π = 3.14 で 101.91 min⁻¹ です。

ボールエンドミルの実切削速度

ボールエンドミルは刃先が球の形なので、浅く削るときは、刃が当たる所の直径が工具径 DC より小さくなります。三菱マテリアルの「ボールエンドミル 実切削速度の計算方法」では、切込み ap のときの切込み境界部(Q点)の実切削速度を次の式で求めます(n は工具回転速度)。

実切削速度 = 2πn√(ap(DC − ap)) ÷ 1000

2√(ap(DC − ap)) は、切込み境界部(Q点)の直径です。キーエンスの例(工具径 DC Φ20mm・切込み ap 0.5 mm・工具回転速度 127 min⁻¹)では、この直径は 6.24 mm で、実切削速度は 2.49 m/min(資料は約2 m/min)です。同じ条件を工具径 φ20 mm のまま vc = π × D × n ÷ 1000 で計算すると 7.98 m/min で、実切削速度の約 3.2 倍になります。

傾斜面を削るとき(切削角度 α)は、P点の実切削速度を π・DC・sinθ・n ÷ 1000(θ = cos⁻¹((DC − 2ap) ÷ DC) + 90 − α)で求めます。同じ例で α = 30° なら θ = 78.19°、実切削速度は 7.81 m/min(資料は約8 m/min)です。

このアプリの計算の画面は、工具径(外径)で切削速度を求めます。ボールエンドミルの刃が当たる所の切削速度は、この式で確かめてください。

出典

切削速度・回転数を計算する