PCBN工具のエッジ加工の特徴と切削への影響

工具エッジ処理の正しい選択と適用は、ハードターニング工具の製造と適切な使用を成功させるための重要な要素の 1 つと考えられています。さまざまな適用条件に対して、最先端の加工にはさまざまな加工形態とパラメーターがあります。工具刃先処理とは、工具の品質を向上させ、寿命を延ばすために、刃先を面取り、不動態化、平坦化、研磨、その他の処理を行うことにより、刃を細かく研磨した後、コーティング (もしあれば) を施す前のプロセスを指します。ツールの耐用年数。

1.エッジ処理の形態と特徴

通常、エッジ処理は4つに分けられますカテゴリ: F タイプ - 面取りなし、丸みなし、E タイプ - 面取りなしの鈍丸、T タイプ - 面取りあり、丸みなし、S タイプ - 面取りあり、丸みなし。 4 種類のエッジ処理には、独自の物理的および幾何学的特性があり、使用中の力の状態、工具とチップの摩擦、およびチップの形状に異なる影響を与えます。

1.1 F タイプのエッジ処理。 Fタイプのエッジ処理、つまり、面取りもブラントRもありません。この刃先処理方法は切れ味が良く、切削力が小さく、せん断変形が小さく、切削熱が少ないですが、刃先強度が低く、刃先に初期欠陥があるため、ほとんど使用されません。

1.2 E タイプのエッジ処理。 Eタイプのエッジ処理、つまり、面取りではなく鈍いです。刃先タイプはブラントラウンド加工を採用し、刃先の微細な加工欠陥をなくし、刃先を強化し、欠けや割れに対する耐性を高めます。

1.3 T エッジ処理。 T 字型のエッジ処理、つまり、面取りされていますが、鈍いわけではありません。面取り処理により、耐衝撃性が向上し、切削抵抗を減らして高い公差要件が要求される場合に、S 字形のエッジを置き換えることができます。

1.4 S字エッジ処理。 S字エッジ処理、つまり面取り+ブラントラウンド。この形状は、最も一般的な刃先処理であり、ハードターニングで推奨される刃先タイプです。 T型より強度が高く、欠けや割れに強く、工具寿命の予測がしやすく、安定した加工面品位が得られます。特に大切込みや断続加工に適しています。

2. 裁断工程におけるS型エッジ処理の影響

S型では刃先処理では、面取りの角度に 2 つの側面があり、角度を大きくすると、工具の強度が向上し、工具の耐衝撃性が向上する一方で、工具が鈍くなり、これは切削熱を上昇させ、すくい面の摩耗に抵抗します。これは、角度の増加は負のすくい角が大きくなることと等価であるため、せん断角が小さくなり、変形が大きくなり、変形熱が高くなるため、すくい面の摩耗が促進されます。同時に、面取り幅も加工パラメータの設定に適合させる必要があります。面取りの幅が小さすぎると、面取り効果が弱まり、切りくずとすくい面の間の摩擦が、面取りと元のすくい面の接合部で急速に摩耗します。刃幅が大きすぎると、切削抵抗が大きくなり、切りくずとすくい面の間の摩擦距離が長くなり、工具寿命に悪影響を及ぼします。同時に、鈍い円のサイズ、均一性、および加工方法も、工具の性能に一定の影響を与えます。

PCBN ツールは通常、ハード ターニング中に負のすくい角と負の面取りで処理されます。これにより、刃先が強化され、工具の耐摩耗性が向上します。硬化鋼またはねずみ鋳鉄を加工すると、それぞれに必要な異なる加工エッジ強度が得られます。ダイヤモンド砥石で研いだ後、刃先に微細な隙間（つまり、マイクロチッピングやソーイング）があることがよくあります。切断プロセス中に、ツール エッジの微細なノッチが拡大しやすく、ツールの摩耗と損傷が加速されます。ネガすくい角の設計とネガ面取りの精密研磨により、工具の強度を向上させると同時に、ブラントラウンド処理を採用して、刃先の加工微小欠陥を排除します。工具の衝撃強度を改善し、工具の耐摩耗性を向上させ、工具の寿命を延ばします。