率成穏年度 研究報告 大分農工業試験場（詔き 高硬度焼きÅれ鋼凝濃ン首ごミノ♭お描二m㌃お揉る
醤描工精度と姐工面特性の研究

後 藤 章 臣機械部

巧はじめにプレス金型や精敵機磯部長与真等に多種∃される焼き入れ鋼等の新二Lにおいては篭従来までは研削加首二や放電加工の覆夏場とされていた。これらの加【二法は精度的にはともかく能率薗でほ切削放：三二に劣るのが 一般

羨寄 切削条件
切削速度錯m／正11（（；37rp‡11

送り速度8（1，日独1蹴㌧ 2肛頂㌧／m川

軸方向切り込み深さ的である。

最近紅盲二機の剛性、〜精度が向上するとともに∴＼高硬度相加上欄と称した新種の起磯凝エンドミルが相次いで発売されたり、高硬度材切削用マシニングセンタが開発されるなど、肛工効率（か向巨二、行程別滅半径方向切り込み探さ
送り履の影響
野師方式の影登「測方式0．07ぅ（）．i5mm
旧札（川島 C．10皇 り．…し）Ⅲ汀．
W ‖乾式、ダウ ノカ ノト、⊥二竺ニ⊥をめざした高硬度材のエンドミ世知工が往点されつつある。しかしいまだその加工銭廉再確立されておらず程々の問題がある。

酢削試験と測定項目

ここに高硬度焼き入れ飼のエンドミル鉦1二におけE二塁突き出し最が各工異において長短になるようる加＝二精度や工員寿命、衰海特性等を検討し、そのにチャックに取り付け、被削材髄厚て9mmのものを上

問題点やどこまで研削加i二が研削加ニーニに代替できる

面から軸方向に深さヱ5mm（1．5日）に撮る段削り加かを検嘉する。

工とする。
医ぎユに班別時のt二異と般削材の位置関係を示す。

嘉貰穿孔暫

前年度はマシニングセンタによるエンドミルの輪
郭加工における切り込み量の影響について、市販高硬度用」二塁3啓の実験寿た緊について報きテ≡1をし／た。
今回は：皇二具の送り義揖影響及び釦ヨ≡j方式がか乱し精度ノ ∵に及ぼす影響につ立て報喜する。

被削柑：難に以（アヒ学成分ほし了了S規格格臣不要）焼き入！二塁イ〕貫巨†▼−r−

凋感激断一・−意 馴類（馳1可馳㌢＝酎鋸翫机テほ＝十パ

長州ユ誤訳Ⅶl皿仙毒は脚本i9首代沢リ⁚．へ什

慧

れ焼き戻L後硬度卜盲iヾ〔¶63
接骨H二異：市販ぎ毒妄；経度材切削用超そF更コニンドミル3種1︒m・ほ車刊ヨ2 実験方法試験機：東芝機械㈱製マンニンダセンづぺ笥伎ほ儀一琶 切削試験方法

鯨 盲二圭真実き才㌻うし窒23′へ〉；うぇ′iIn賃iし【状による）腋別条件：表iに示す。

各切削条件の富二塁晶は：i二圭をの摩耗の影響が㌻ぅうない

ように、また、渚項目の測定には必要充分になるよう∬毎1トごした。
＝

平成馬琴澄 研究報告 尭分県工業試験場

切削試験鷹ア後や被削材を凝り付らナたまま、主軸に敢り乍汗＝こ電気マイクロメータを上下させて軸方向の形扶をトレ山スすると、その断面形状は例えば図2のようになる。掛川毒し．た基準面との差で実切削畏を彊塁迂L㌔説きよ切りi蓬み壷から実打削塁を引した値を寸法精度〔最大切り残L墨）とLて評価、断また、うねりの中の縮かいピッチ〔〇巨j「把藩劇場豪て測定するとともに、工具踵緻鏡にて仕とこげ面の観察、撮影、また、切削屑の観察を行った。

東壁雲袈

雨粗さ計にて毎方甘∴遣り方向の仕上げ薗粗さとし︵E温︶面のうねり幅を形尋太精度として評価した。

＼j 法精度 実切削壷−∬〕、■1▲1γ￣l′▼■しL−・．＝形状精度〆．1・一■；− 山こ′㌃
⊥、l−

8〔〉

160

ユ2〔〉

2郁．︐L■
し送 り 速度（rn／min）

P．

閣3 送をj速度の影響一形状精度﹁Lヽlノ︵r爪J

澤2 加工精度の評撲︻〇︹ぺUnU

2nU

切込み設定量nu ︹は ハU＝Nい M川 村

仮面卜

1異員異丁∴⑳凝息﹁瑠でノき㌔心‡ヽこ醐⊥㌔／ ／．〆／／ ノ 謬

3 楽観給養と考察㌻仁送り速度守頚巨二精度について
図3、図ぺにエンドミルの送り速度ををミ0、はj、︹Eほ軋ゝ祭泊mノ／甘hの4投機に変化させたときの形状

こ精度及び寸法精度を示す。エンド上か甘半径方向切曝蟹棚∵T

倶か須用甑柑橘膵豆骨ぶ血の壕合である
形状精妾については、名工員ともに送りがヤぺな／メゾ転るとともに幾分形状精燈：も悪化するが、その窺は余り大きく∈まなく最大で5iえニー1亭主護簸である。切り込み縁礫墜

alチ〔＝耶1Lノ：工崇油日∴ n∬＝

か小さいほどその影響も少ない。切り込み牒が臣野（′＼工異甑Jチ 侶17tn互汀主∵な＼ら、り．抽経と約〃m獲えることにより子杉妖精庶はほか廊勘駁乳化Lてお畑篭 このことは各⊥黒、各送Zニラ…ニついてもぎ∈掩ミき琵とプよってい

るこつ これに対して二！二三二室5き胃にお‡ナる形増大精責江の差はほ。㍑‡m程度みられ旬 送三つ過密￠〕影響よりも切り込みの差が大きく、また、それより丁塁聞出菜食∵革ブこきくなっている。
j2

血由㈹皿8も）j2日

ほ0

送 り 譲渡（ヱn／／IYlrn）

区名 選り速度の影響一寸法精度

2n（う妻遽

平成名寄度 研究機驚 無効漂ヱ．策謀戦場

れずむ．5〜皇▲勘パ11程度である。L芋を間の若は2r叫2．5、jて去精度においてほ、切り込みし用7mmの場合では送りの影響は大きくはなく、工具間の薫もはとんど

ポmと：なり送りの影響よりも二三二塁による影響の方がみられないが、切り込みが（）。i5和独と大きくなると急プくき㌔なっている。に送りの差が大きく壊れ、送りの増力巨盲ととも（ーこi5ノ〉
30が11iに達する。工員F言胃の差も5〜20ヱえ汀三と大きく

ハぺにJかなりの差があることが考えられる。
また淘送りの影響右ま、形妖精庶には余り影響を与あ／雲底∵ご圭※

えず、寸法精度に大きく現れ、切り込みが大きいほどその影響も大きくなることがわかる。
3．2送り速度と豪商縄さについて

匪盲5、閲6には㌔仕上げ面相さに及ぼす送り速度

LrU

Jリ﹈

▼・l

ナし

聞から、名ト罠の形状と剛性篭 あるいは班別抵抗に

L︹廿

1ふ丁−

ハU n︶ ∩叛用⁚机膏因−ヱ

卓∵只具

し7

ム仁

／⁚U

7・

逮藻・什叶

∩り

リJ

ハ⁚り

十しnU

ワーnUl﹀紀パプー㍍1箋

﹁−登呂ぢ≡こ勅わみ巌に大きく影層されると考えられるが、2つのMパ

L状に、また、＼＿す1去精度は工具の剛性牒凍小によるたタと﹁rL√し＝兵員貰て〃形状精度は、工具の刃数やねじれ角等のを二只の形−なる。

祭の影響を軸方向略さと送り方向開さについて示す。

〆ダ腰≧実了5が軸方向締さを示Lパ裂6は送り方向粗さを
靂＝ニニニ＝ニ示す。

惑ニニニ瑠

軸方に−，ぎ綿さについては送りク）影響は切り込みが0。〔）7m抒iの場合も（）．15mmの場合もあまり大きくはみら
80

ハ−トリnり︹J∵≡⁝′．−⊆∵こノ⁝王︑．．．︑．′﹁︑Jエ呉馳3nU

菜

◎酪盛nU

U﹇〜ハリ

73n

︹O．〜

ハリ∩／↑

N＝NL

1！

い狛用い・ ∴ ∴L T二⊥︹︺コ△1二異翫．2j2〔‡ほ（）2ぐ〕（j送 り 速度（J〔し／／mln）

罵6 送日渡度の影響】ツ送り方向捜さ送り方向綾さになると、巨二賢捏0，2では送りの影響︵誓∈︸壱立︶をあまり受けないが、工具討｛jγj と三二塁甑3ではか凍り送り㌔）影響が現れており3ポーn程度こなる。全二呈A一、慮．去ふり朝ァ主とを）班り込み笹木かによる影響は少ない。工貴搭 ＝
紆差は送りが潮mと遅い場合は少点いか墨敬∴猟k

遽

㌫洲各一

憲こ璧ト∴一ニ㌦とト㌻；くなるにつれて差がネこきくなる。

二〆戯

敬厳

仕とこげ面相さに及ぼす影響ば軸J薫磯セよりもぷ㌢方向種さに大きく堪れることが才つかる（つ針卜切削方式美加Vi二精度について

ハ⁚リム

二番謬川Ⅵ酬叫儀

河7、園8にはダウンカットとアッパーーカ、′ 卜C√う嶽脾∴責式の違いによる形妖精ぎ烹と寸≠ゴミ挙芦手鑑をブ了くづ 。
ェ篭ぐj．j5も くき．2ぐ）汀長汀の′て段階につい 切り込みを住鉱、㌻T比較Lている。切削速度釣∬／し最nと∴送り遠食。，、、，．．ト‥I．し．【．」卜7「。∴

狛12ぎ）

16〔う㍑浴mほ⊥定♂）i豪舎を示す。

2く）（）

辺 り 適度〔T‡1∴−11㌻jノ議5 選び速度の影響仙軸方向穐さは率戚確率度 萎発覚報告㌍首誓書約

形状精度については頂 上j封ぬiで妄まダウンカットの方がア∵ノバ㍉−カ1卜より7〜S詳mぼど慮好となっL⊥⁝丁媒湖淋ており、とこ㈲j方式の遠いが魂れているがL罠翫パ㍉

這具

罵
宍

二莫馳3についてさまその違いは；′孟とんどみられない。

息／ノノ万︵ノ∩︶韓崇頁

上ノ︑ノ︵ノム

1ヤノ

1﹂

目し々／

ハリ‥メ

東館漂三業試験場

このことは星こづり込み壷の大小に関係なく現れている。
切り込み遠の影響では、全う二異において＄．ほmまでの切り込みにおいて掛薫は出ないが、祈撤臥パ．封m∴と切り込みが大きくなるとともに全主二長を同じように形状精度はi（＼ほ三11程度怒張二している。

寸法精度においても工員灘」のみにおいてダウン
カソトとアッパ脚力ットの羞が現れてお仁㍉ L舅ND．
㌢篭鮎．3において妄まさだかではない。全工異においてむ〈ぎりさ込みが大きくなるにつれて急激宣＼」▲法精度は悪性しており、それは乱卜凍わげ〕程度と非常に大きくなっている。

切削方式の影響ば形状精度よりも寸法精既に大きく現れ、′班り込み董の影響も同様である。
し）51rノ．15

rムしj

以上送り速度の影響、切り込藩の影登ともに形抹精度よりも1法精度により大きく影響することがわ

甥込 み 冒（謂已l）かる。それぞれが大きくなるにつれ切り残し履が大区ぎ 切削方式の影響山形躾精度きくなるのである。
し罵ぎ昌美ヨの差も形状精度よりも寸法精度に大きくみ盲二異甑1じ ダブアン ⑳ 盲二買No．旦 アッバ、られる。
3．′宣切削方式と表面粍さについて喜 」J：貰汝．25 ダウン 諾工具鮎1ぅ アッパ 匡 ∠∴膏ほ．3ラ ダウン 慮㌣崇恥3，ア、ソパ国9及び図㍑服それぞれ切削方式の影響による軸方向綿さと送り方向指さを示す。
∩︶

rヘリ

軸方向粗さで烏1牒落日よ i二買馳2においてはダ⊃r立ノ

ないが㌔室二異翫3において≡まはっきりとダウンカッ

建

ウンカットとアッパwlカバ、の差はどちらともいえトの方が良くなっている。

託○ ト′拗畑込み壷による影響は窯※貝ともみうれ烏い
ミ＿塁間の差が太きくみられ3がm眉磯滋呈二となって 「いる。

送り方ドア瀾，さになると全工貴ともにダウンカット
よを＝、／ノヾレーーカノトの方が仕上げ〔妾潮Lさ盲ま良好となって∴おさ きニ圭び卦力蓬美＝ポm最守1小さくな〉）ている。や三まを〕鵠三つ込みJ∧〉影響ミまみ已られ㌢いずれもアッパ㌧｝カ㌧ソトでは≡㍍旬以下の良好な仕イゼ憎沃烏∴、てPて∴1惹句∋しミてト1

獄 吏隻 み‡蔓 （l；1三〕ノ緊8 蟹頗：方L罵宝器影響品ジ寸法精密

1（受］し平成4年度 研究報告 大分県工業試験場

3．5断面形状と粗さ曲線について
図‖及び図12は各条件での切削試験終ア時点で、主軸に取り付けた電気マイクロメータで仕上げ面をトレースしたときの断面形状を示す。全集件の中か︵慧∈仁E旦︶ら代表的な条件のみをあげているが、数値的には同じ形状精度でも、その断面形状はそれぞれの工具の形状（刃数やねじれ角）、剛性等の違いによりそれ

礼ぞれの特徴を示しているのがわかる。

讃
慣さト﹁±05101520

切込み塵（mm）

園9 切削方式の影響一地方向植さ︵慧已だ∈己︶殉窯握士⊥⁚‡

尾篭巧 送り速度と加ユニ断面図

05101520

切込み 鼠（nlれl）

園て0 切削方式の影響m送り方向緒さ山15平成4年度 研究報告 大分県工業試験場

ほ：寸法精度は送り速度の影響、切削方式灯影響切り込みの影響ともに大きく現れ、切り込みが大き方式雪タやゥン…ア抑9ず

タやウシ ≡ アツハ○−

いぼど、送りは早いほど、またダウンカットよりアッパーカットの方が値が大きくなる。
（3）¶ん一般に形状精度より寸法精度の方が値ほ大きくなる。

㈲ 軸方向粗さば送り速度、切削方式、切り込みの影響はともに小さく、各工員による羞の方が大きく現れる。
し5）送り方向粗さでは、切削方式、送り速度の影響がみられ、ダウンカットよりもアッパーカットの方が良好となる。また送り速度が早くなるほど悪化する。切り込み量の影響は小さい。工買問の差は送りが大きくなると現れる。

これまでの実験は、各切削条件が加工精度や仕上げ面に与▲える影響をより鮮明に把握するために、各条件で切削島19mTnにおけるいヾスの切削における数値である。したがって加工精度、仕上げ血粗さの数値はかなり大きくなっているようであるが、今後はこれらの結果をふまえて工具寿命の問題、仕上げ加二「法の検討を行っていきたい。
鼠12 切削方式と加工断面図
追 記
4 ま と め以上、高硬度焼き入れ硬（SK工）11材硬度HRC63）

本実験に使用したマシニングセンタほ、日本自転車振興会の補助金を受けて設置したものである。のマシニングセンタによるエンドミル加工における送り速度や切削方式の違いが加工精度、仕上げ面粗さに与える影響について、3種類の工具により行った実験の結果次のことが判明した。
（1）形状精度ほ、送り返皮、切削方式の影響は小さ

く、切り込みによる影響が人きく現れる。

¶16

参考文献

1）後藤葦臣：大分県工業試験場，平成3年度研究報告（1993），3∩