CNC 加工ワークショップで作業する場合、加工速度は大きな影響を与える可能性があります。表面品質、寸法精度、生産効率。精密な CNC フライス加工と旋削加工を実行した私の経験から言えば、適切な速度を選択することは、単に速く仕上げることだけではなく、{1}}部品の品質とコスト効率-.
たとえば、昨年、当社は 200 個の航空宇宙用アルミニウム製ブラケットを製造しました。使用する高速加工(HSM)-、部品あたりの仕上げ時間は 35% 短縮されましたが、工具の摩耗はわずかに増加しました。対照的に、低速加工(LSM)より長い工具寿命を維持しながら、サイクルタイムは2倍になりました。
このガイドでは、高速 CNC 加工と低速 CNC 加工の詳細な比較を詳しく説明し、実際のデータと実用的な推奨事項を提供します。{0}{1}
高速 CNC 加工と低速 CNC 加工の主な違い-
| パラメータ | 高速加工 (HSM) | 低速加工(LSM) |
|---|---|---|
| 主軸速度 | 10,000 – 60,000 RPM | 500 – 3,000 RPM |
| 材料除去率 | 高 (サイクルタイムが速い) | 低い (遅い、硬い材料の場合はより安全) |
| 表面仕上げ | 優れた (アルミニウムの場合 Ra < 0.8 μm) | 中程度 (Ra 1.2 ~ 2 μm) |
| 工具の摩耗 | より高い。超硬またはコーティングされた工具が必要です | より低い;ハイスまたはコーティングされた工具に適しています |
| 熱の影響 | より高い発熱量。冷却液が必要です | 熱を下げてください。熱に弱い部品に適しています- |
| パーツの複雑さ | 複雑な形状や微細な形状に最適 | 単純なジオメトリ、重いカットに適しています |
| 部品あたりのコスト | 時間の節約により削減(ツールのコストを管理できる場合) | サイクルタイムが長いため高い |
私たちのワークショップからの洞察:薄肉チタン部品の場合、HSM は優れた表面仕上げを実現しましたが、慎重なびびり制御が必要でした。 LSM は振動を回避しましたが、エッジはわずかに粗くなりました。
実際のケーススタディでの加工結果
ケーススタディ 1: 航空宇宙用アルミニウム製ブラケット
材料:6061-T6 アルミニウム
パーツのボリューム:200個
高速加工:
サイクルタイム: 12 分/パーツ
表面仕上げ:Ra0.6μm
工具寿命: 1 工具あたり 120 部品
低速加工:
サイクルタイム: 20 分/パーツ
表面仕上げ:Ra1.5μm
工具寿命: 工具あたり 220 部品
結論:HSM によりスループットは 67% 向上しましたが、工具寿命は 45% 減少しました。
ケーススタディ 2: ステンレス鋼の医療部品
材料:304L ステンレス鋼
パーツのボリューム:100個
高速加工:
サイクルタイム: 25 分/パーツ
表面仕上げ:Ra1.0μm
工具の摩耗: 中程度。コーティングが必要
低速加工:
サイクルタイム: 40 分/部品
表面仕上げ:Ra1.8μm
工具の摩耗: 最小限
おすすめ:ステンレス鋼の方が反応が良い中程度の速度熱応力と加工硬化によるものです。
速度の選択に影響する要因
材質の種類– チタンやステンレス鋼などのより硬い金属では、工具の破損を避けるために、より遅い送りが必要です。
部品の形状– 薄肉や複雑な形状には、高速精密フライス加工が役立ちます。-
ツーリング– 超硬およびコーティングされた工具は、HSM に対する耐性が優れています。 HSS ツールは LSM により適しています。
機械の安定性– 古い機械や剛性の低いセットアップでは、高速でビビリが発生する可能性があります。-
表面仕上げの要件– 表面または重要な適合部品の場合、HSM は多くの場合、より優れた仕上げを提供します。{0}
プロのヒント:常に実行します小さなテストバッチ速度を切り替えるとき、測定する表面粗さ、寸法精度、工具摩耗本格的な運用に着手する前に。
CNC 速度を最適化するための実践的なヒント
使用適応型高速戦略-: 仕上げ加工の場合は速度を上げ、荒加工の場合は速度を下げます。
適用する最適化された冷却/潤滑HSM の熱変形を軽減します。
追跡工具寿命の指標サイクルタイムだけではなく、部品ごとのコストを決定します。
組み合わせる微細なフィーチャ用の HSM + バルク材料除去用の LSM効率と品質のバランスをとるために。
結論
高速 CNC 加工と低速 CNC 加工には、どちらにも利点があります。-適切な戦略を選択するにはバランスが必要ですサイクルタイム、工具寿命、表面品質、材料特性。私たちの経験から:
HSM: アルミニウム、複雑な機能、大量生産に最適です。-
LSM: 強靱な金属、長い工具寿命、単純な形状に適しています。
実際の生産データを分析し、材料と工具の制約、最適な結果を達成し、コストを削減できます。
