数値制御加工

ツール選択：
1.CNC工具選択の原則 工具寿命は切削パラメータと密接な関係がある。切削パラメータを策定する際には、まず妥当な工具寿命を選択すべきであり、妥当な工具寿命は最適化目標に従って決定されるべきである。一般的に、工具寿命には2種類ある：最も生産性の高い工具寿命と最もコストの低い工具寿命である。前者は最小の単品作業時間という目標に従って決定され、後者は最小のプロセスコストという目標に従って決定される。工具寿命を選択する際には、次の点を考慮することができる：工具の複雑さ、製造コスト、研ぎコストに応じて選択する。複雑で高精度な工具の工具寿命は、片刃工具よりも高く選択すべきである。マシンクランプ式刃先交換式工具の場合、工具交換時間が短いため、その切削性能を十分に発揮させ、生産効率を向上させるために、工具寿命は低めに選択することができ、一般的には15～30分である。工具の取り付け、工具交換、工具調整が比較的複雑な多工具工作機械、複合工作機械、自動加工機では、特に工具の信頼性を確保するために、工具寿命を高く選択する必要がある。工場内のある工程の生産性が工場全体の生産性を制限する場合、その工程の工具寿命を低く選択すべきである。ある工程の単位時間当たりの工場総支出が大きい場合、工具寿命も低く選択すべきである。大型部品の仕上げ加工では、少なくとも1回の工具通過を確実に行い、切削中の工具交換を避けるため、部品精度や表面粗さに応じて工具寿命を決定する。一般的な工作機械の加工方法に比べ、CNC加工では工具に対する要求が高くなる。良い品質と高い精度が要求されるだけでなく、安定したサイズ、高い耐久性、折れや漕ぎの性能も求められる。同時に、CNC工作機械の高効率要件を満たすために、取り付けや調整が容易であることも要求される。CNC工作機械で選択される工具は、高速切削に適した工具材料（高速度鋼、超微粒子超硬合金など）を使用し、刃先交換式チップを使用することが多い。.

2.CNC旋盤加工用工具の選択 CNC旋盤加工用工具は、一般に、成形旋盤加工用工具、先鋭旋盤加工用工具、円弧状旋盤加工用工具の3つに分類される。成形旋削工具は、モデル旋削工具とも呼ばれる。加工された部品の輪郭形状は、旋削工具の刃の形状とサイズによって完全に決定される。CNC旋盤加工では、一般的な成形旋削工具には、小半径円弧旋削工具、非矩形溝旋削工具、ねじ切り工具などがある。CNC加工では、成形旋削工具はできるだけ使用しないか、まったく使用しない。尖った旋削工具は、まっすぐな切れ刃を特徴とする旋削工具である。この種の旋削工具の先端は、直線状の主切刃と副切刃で構成され、例えば、900の内・外輪旋削工具、左・右端旋削工具、溝加工（切削）旋削工具、先端の面取りが非常に小さい各種の外輪・内孔旋削工具などがある。先の尖った旋削工具の幾何学的パラメータ（主に幾何学的角度）の選定方法は、基本的には通常の旋削加工と同じであるが、CNC加工の特性（加工経路、加工干渉など）と合わせて総合的に検討する必要があり、工具先端自体の強度も考慮する必要がある。二つ目は、円弧旋削工具である。円弧旋削工具は、真円度や直線形状の誤差が非常に小さい円弧状の切れ刃を特徴とする旋削工具である。ターニング工具の円弧刃の各点は、円弧ターニング工具の先端である。したがって、工具の位置は円弧上ではなく、円弧の中心である。円弧ターニング工具は、内面および外面のターニングに使用でき、特に、さまざまな滑らかな接続（凹）成形面のターニングに適している。ターニング工具の円弧半径を選択する場合、2点ターニング工具の刃先の円弧半径は、加工が浅くなるのを避けるために、部品の凹状の輪郭上の最小曲率半径以下にする必要がある。半径が小さすぎると、製造が困難になるだけでなく、先端強度が弱くなったり、工具本体の放熱性が悪くなったりするため、旋削工具の破損の原因になる。.

3.CNC フライス加工用工具の選択 CNC 加工では、平面部品の内側と外側の輪郭をフライス加工したり、平面をフライス加工したりするために、平底エンドミルが一般的に使用される。この工具の関連パラメータの経験的データは以下の通りである：第一に、フライスカッターの半径RDは、部品の内側輪郭面の最小曲率半径Rminより小さくする必要があり、一般にRD=(0.8-0.9)Rminとする。第二に、部品の加工高さH＜(1/4-1/6)RDとし、工具の剛性を十分に確保する。第三に、平底エンドミルを使用して内面溝底を加工する場合、溝底の2パスが重なる必要があり、工具底刃の半径Re=R-r、すなわち直径がd=2Re=2(R-r)であるため、プログラミング時の工具半径はRe=0.95(Rr)とする。一部の三次元曲面や可変角度の輪郭の加工には、球面フライスカッター、環状フライスカッター、ドラムフライスカッター、円錐フライスカッター、ディスクフライスカッターが一般的に使用される。ほとんどのCNC工作機械は、シリアル化され標準化された工具を使用している。割り出し可能なマシンクランプ式外筒旋削工具、エンドターニング工具などのツールホルダーとツールヘッドには、国家規格とシリアル化されたモデルがある。マシニングセンタや自動工具交換装置付き工作機械の場合、工具ホルダにはシリアル化され標準化された規定がある。例えば、テーパーシャンク工具システムの標準コードはTSG-JTであり、ストレートシャンク工具システムの標準コードはDSG-JZである。さらに、選択された工具については、使用前に工具寸法を厳密に測定し、正確なデータを取得する必要があり、オペレータはこれらのデータをデータシステムに入力し、プログラム呼び出しによって加工プロセスが完了し、それによって適格なワークピースを加工する。.