公告版位

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ここでは油砥石について解説します。

 バイトはグラインダーで整形しただけでは切れるようになりません。バイト刃先を、目の細かい油砥石やハンドラッパーで仕上げる必要があります。

高速度鋼(以後ハイスと呼ぶ)と超硬合金では使う砥石の種類が異なります。

  1. 高速度鋼用の砥石
     ハイスではアランダム(アルミナ)が主成分の焼成砥石(うす茶色)とさらに目の細かいWA砥石(白か灰色)が多く用いられます。焼成砥石には様々な形状があり、目的に応じて使い分けます。WA砥石は仕上げに用います。
  2. 仕上げ研磨用の砥石について
    バ イトの刃先を研磨する砥石は油を付けて使います。油砥石には粗加工用と仕上げ用があります。写真の右から、棒状砥石、櫛形砥石(以上粗研磨用)、羊羹型 (仕上げ用)などの形状のものがあります。仕上げ用の天然石砥石はとても高価ですが、最近WAの1000番以上の人工砥石が安価に入手できるようになりま した。

     写真の砥石は金工室で使っている代表的な砥石で、左から、羊羹型仕上げ砥石、櫛形粗砥石、小判型粗砥石です。櫛形砥石や羊羹型砥石は逃げ面やすくい面の研磨に使い、小判型はすくい面R溝の研磨に都合のよい形状となっています。
     砥石は使うと摩耗して中心部が凸になり、使いにくくなりますので、時々友擦りで平面を出し直しておくと良いでしょう。
  3. 超硬合金用砥石
     超硬合金の研磨はハンドラッパーを用います。ハンドラッパーはカーボランダムを研磨砥粒とするもので#180〜#600程度まで市販されています。ここでも#180で研磨し、#400〜600で仕上げ研磨を行います。

    ハンドラッパー

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弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

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(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

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(7)医療用品エンドミル設計

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弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

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両 頭グラインダーとは、モーターの両端に回転砥石を取り付けたもので、1500〜3600rpm砥石車を回転させ、研磨作業を行なう工作機械で す。加工物の支持は原則として人間の手で行います。手の基準となる「受け台」が備えられ、そこを基点として工作物を両手で持ち、砥石の円筒面に工作物を押 し付けるようにして加工します。
 工作物を手で持つことから、特別な装置がいらず、砥石を適当に交換すれば鉄鋼以外のものも研磨でき、産業界では幅広く使われています。

 しかし、手軽な反面、危険も多いことをよく認識しておいてください。

 両頭グラインダーによる研磨加工で、最も注意すべきことは、手にもてないほどの小さなものや研磨には適さないものをグラインダーで加工しようとする行為です。
 手にもてないほどの小さなものは研磨作業中にグラインダーに巻き込まれ、砥石を破損させる恐れがあります。

 両頭グラインダーでは鉄や鋼、超硬合金以外は絶対に研磨しないで下さい。
 大学の研究室では本来グラインダーで研磨してはいけないアルミ合金などが表面にこびり付いているのをよく見かけますが、砥石の表面が目詰まりして後がつかえないばかりか、材料を引き込み砥石破損の大事故に結びつく恐れのある、極めて危険な行為です。

両頭グラインダー GC砥石側 WA砥石側


  1. 研磨作業の安全心得
    • 安全メガネと防塵マスクの着用
       両頭グラインダーによる研磨作業は著しく粉塵を発生することや、飛散物が目に入る可能性の高い危険な作業です。グラインダーの使い方を誤れば、砥石を破損して高速で飛散し、大きな事故を引き起こす恐れもあります。
       安全メガネや防塵マスクを必ず着用し、作業現場の技術職員の指示に従って、十分な安全対策を行ってください。
  2. グラインダーの始業点検
    1. 砥石車と受け台の隙間確認と調整
       砥石車と受け台の隙間は最大3mm以内です。これ以上間隔が開いていると工作物を巻き込む恐れがあります。もし隙間が広い場合は受け台の位置を調整してください。調整方法は以下のとおりです。

      受け台と砥石の隙間 隙間を測定 受け台を動かして隙間を調整

    2. 保安運転の励行
       作業の前に、2〜3分の保安運転を行います。保安運転中は両頭グラインダー砥石の法線方向に近づいてはいけません。保安運転の開始は短時間電気のスイッチを入れ、軽くグラインダーを回転させて異常がないかを確認のうえ、改めて電源スイッチを入れてください。
       異常音や振動が大きい場合はバランスが狂っている可能性があります。このような場合はバランス調整を行います。
       砥石が大きく片減りしている場合などもバランスが崩れて振動が大きくなります。回転が止まったら、手でゆっくり砥石を回し、砥石の表面に大きな傷などがないかを確かめます。もし片減りしてる箇所が見つかった場合は、ドレッシング(砥石の整形)を行います。

    3. 砥石のドレッシング
       両頭グラインダーでバイトやドリルを研磨する場合、砥石の研磨面がきれいに整形されていなければなりません。
       もし砥石がでこぼこだったり片減りしているようであればドレッシングを行います。
       ドレッシングは、GC砥石の場合は金剛砥石を、WA砥石の場合は専用のドレッシングツールを用い、グラインダーを回転させて回転砥石の表面に軽く当てます。こうして均一で直線的な砥石表面を得ることが出来ます。

      GC砥石のドレッシング1 GC砥石のドレッシング2 GC砥石のドレッシング3

      WA砥石のドレッシング WA砥石のドレッシングツール1 WA砥石のドレッシングツール2

  3. 砥石の交換

     バランス調整は納得のいくまで行う必要があります。最近の砥石は軸穴がプラスチックのハブになっていて、クリアランスが大きく、バランスが悪くなっているようです。

    1. 砥石の状態確認
       新品の砥石はコインタップ(軽く叩いて音を聞く)試験を行い、澄んだきれいな音がしていれば問題ありません。もし、くすんだ「ボコボコ」という音がする場合はどこかに割れがあるので、その砥石は使用せず、廃棄します。

    2. 砥石のバランス試験(一応最初はバランスが取れているものとする)
       市販されている砥石は一応バランス調整を行ってありますが、グラインダーに取り付けたときにもバランスを確認します。
        交換しようとする側の砥石を外し、新しい砥石を軸に挿入して軽く軸を締め、バランスを確認します。  バランス確認は、停止状態のとき、砥石の横面にチョークで軽く印を付け、手で軽く回転させます。このとき、止まる位置がランダムであればバランスが概ね 取れているといえます。しかし、止まる位置がいつも同じとことに来るようであれば、そのとき下になった所が重い、アンバランスの状態です。

    3. 砥石のバランス調整
       アンバランスが出たなら、砥石を一旦緩め、軸との角度関係を180°変えて再度軽く締め直し、バランスを調べます。
       このようにしてもバランスが取れないときは砥石固定用のフランジに付いているバランサーを動かします。
       稀にバランサーの位置を変えてもバランスが取れない場合がありますので、そのときは砥石の製造メーカーにご相談ください。

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 ドリルによる穴加工は機械加工の中で最も多い作業です。ボール盤や電気ドリルでは必ずストレートシャンクドリルを使います。
  しかし、作業中にドリルが切れなくなってしまうことはよくあります。これは刃先が消耗したからですが、ここでいちいち新品のドリルと交換していたので は、ドリルの刃をいくら購入しても間にあいません。ここで小型の両頭グラインダーを使って手持ちでドリルを研磨できれば、ドリル購入の経費が浮くことで しょう。
 厳密にドリル刃先を研磨できれば、新品よりも効率よく穴加工の出来るドリル刃先形状とすることもできます。

 ここでは、ドリル研磨のノウハウを公開し、加工材別に刃先形状を研磨したものを紹介します。


  • 基本は118°だが・・・

     市販のドリル刃先角度は118°です。これは構造用鋼(一般のチャネルやアングルなど)を加工するときに最も効率のよい角度です。
     アルミ合金や銅などの比較的柔らかい金属では刃先角度を小さくします。真鍮や鋳物などはすくい角を小さくして食い込みを抑えます。
     薄板の加工では中心をわずかに高く尖らせて外周部をコンパス状に切り込んでいく形状(いわゆるローソクドリル)とすると穴の真円度が格段に向上します。

  • 基本的な持ち方

      基本的なドリルの持ち方は両頭グラインダーに対して刃先角度118°と逃げ角を手で保ち、刃先を先に当て、逃げ面側を押しながら上にねじり上げるような動 きをします。右手をドリル先端の近くに、左手をドリルのシャンク側に持ち、両手を同時に動かして、ドリル先端の逃げ面をエキセントリック(円錐面)に研磨 します。
     このような形状で逃げ面を形成すると、逃げ角が必要以上に大きくならず、刃先強度が大きいので長く切れ味を保つドリルとなります。   

    鉄鋼用ドリル(118°) 蝋燭ドリル

  • 一般形状のドリル研磨

    一般的な形状のドリル刃先はおおよそ以下の順序で行います。

    1. 逃げ面の研磨
       最初に逃げ面を研磨します。左右の面を交互に少しずつ研磨しているのがコツです。このときの左右の角度が違ったり、中心がずれると正しい直径の穴になりません。

       ドリル研磨でよく見かけるのは、逃げ角が大きすぎるために刃先強度が低下し、短時間で切れ味が悪くなってしまう形状です。このようになっては、ドリル研磨は失敗です。

       前逃げ角を意識し、切れ刃部分から先にグラインダーに当てて、右回りに捻りながら擦り上げるように煽ると、逃げ面が綺麗なR形状となって逃げ角が大きくならずにすみます。
      ここで紹介するように、捻りと煽りを入れないと、どうしても逃げ角が大きくなります。

      ドリル研磨=切れ刃からあわせる ドリル研磨=中間位置 ドリル研磨=逃げ面の最後

       上達すると、片方を荒削り、もう片方を仕上げというように機能を分担させ、一回で綺麗な穴をあけることもできます。わざと芯をずらし、少し大きめの穴径とすることもできます。

      左右のバランス確認

    2. シンニング研磨
       ドリルの先端の中心部分をチゼルといい、この部分の切れ刃を形成することをシンニングといいます。
       シンニングでは、切れ刃の反対側を研磨するような角度になります。

      シンニング一回目 シンニング2回目

    3. すくい面の修正
       鋳物や真鍮用のドリルではすくい角が大きすぎるので適当にすくい角を調整します。
       すくい面に油砥石を当て、すくい角を0〜マイナスとなるように軽く研磨します。

  • ローソクドリルの研磨

     ローソクドリルはチゼル部分に設けた突起と円周部の切れ刃によって薄板でも中心を外さずに穴加工できる、特殊な形状のドリルで、市販品にはありません。 以前カタログによく似たものが掲載されていたが、刃先が痛みやすいので自前で際研磨できなければあまり意味がありません。
     自動ドリル研磨機にはこうした形状のドリルを研磨できるものもありますが、手研ぎを熟練すればそのような機械は必要ありません。

    1.  逃げ面の研磨
       この研磨では砥石の角をよく使うので、砥石の角が綺麗に整形されている必要があります。
       一般用ドリルとはグラインダーとの角度が大きく異なることに注意してください。
       これも左右少しずつ研磨していき、時々左右のバランスを確認します。
       チゼル部分を少し残すように研磨していき、左右の外周部より中央が少し高い形状に仕上げます。

      ローソクドリル研磨=切れ刃からあわせる ローソクドリル研磨=中間位置 ローソクドリル研磨=逃げ面の最後

    2.  センター部分の修正
       中央の少し高い部分は、先端が細く板状になっているので、90°違う方向から先端を尖らせるように研磨します。
       このとき、中心がずれないように、先端の位置を頭に入れておくことが大切です。

      ローソクドリル研磨=センター部分の研磨 ローソクドリル研磨=センター部分の修正

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ここでは完成バイトを使って、内径5〜10mm程度の止まり穴加工を行うバイトを作ります。突き出し量は20mmです。
 完成バイトではどのような形状に仕上げるかをしっかりイメージすることが重要です。刃先と突き出し部分の形状、刃先の高さなど、片刃バイトより繊細且つ複雑な構造となりますが、ここで紹介する研磨手順に従っていけば、比較的容易にそれらを形成出来るでしょう。

  目標は、最小加工径5mm、最大加工深さ20mm、ノーズ半径0.2〜0.4mmです。突き出しの円柱の軸に切れ刃の先端の高さを合わせることが重要で す。これが合っていないと、最小加工径が大きくなったり、ねじれ剛性が弱いのでビビリやすい使いにくいバイトになってしまします。

  1. あら取り研磨
    • 突き出し部分の形成
  2. 刃先の形成
    • 横逃げ角の形成
    • 前逃げ角の形成
    • すくい面の形成
    • 刃先高さの調整
    • 突き出し部分の修正

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelMilling cutterCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FreseElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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 片刃バイトは端面と円筒面の二つの面を加工できる最も基本的なバイトの一つです。片刃バイトは刃先角度がわかりやすいことから、初心者が最も取り組みやすい形状となっています。
 目標の形状は、前逃げ角5°、前すくい角2°、横逃げ角5°、横すくい角20°、バックテーパ2〜3°、ノーズ半径0.4〜0.6mmを目指します。横すくい角は溝状にとって、切りくずの形状をコントロールします。

 以下に片刃バイトをグラインダーで研磨している写真を掲載します。(注意:グラインダー砥石はドレッシングによってよく整形されている必要があります。)

  1. 横逃げ面の研磨

     横逃げ面は片刃バイトの左側面です。この面で旋盤の端面加工や段加工を行うので、刃先先端(ノーズ半径部)が僅かに左に突き出ていなければなりません。この僅かな傾きを「バックテーパ」といいます。
     僅かな「バックテーパ」と「逃げ角」を意識しつつ、バイトを手でしっかり持ってグラインダーの受け台を支点に、グラインダー砥石にあてます。バイトの持ち方や当てる角度は写真をよく見て参考にしてください。
     グラインダー砥石にバイトを当てるときの力はそれほど必要ではありません。むしろ、バイトをしっかり持つことの方が大切です。グラインダーの同じところにばかり当てていると磨り減ってグラインダー形状が損なわれますので、適当に当てる位置を変えます。
     火花が出ますが、それほど熱くはありません。それよりも研磨熱で刃先が過熱(変色するようでは過熱です!)しないように、こまめに水で冷やします。
      横逃げ面は、バイト研磨で最も研磨面積が広いことから、グラインダー砥石にバイトを当てるときの角度が一致しないと綺麗な面になりません。ここで綺麗な 研磨面が得られるよう、バイトの持ち方(角度など)をよく確認します。この研磨が上手に出来ないうちは次の段階に進めません。

    逃げ面の確認 グラインダーで研磨

  2. 前逃げ面の研磨

     横逃げ面が研磨できたら、次は前逃げ面の研磨です。前逃げ面は円筒面の加工なので、右側にバックテーパが必要です。
     前逃げ角も横逃げ角と同様にします。
     片刃バイトはセンター押し加工を行う場合もあるので、右端に大きく面取りをすることもあります。金工室の片刃バイトはみな面取りを行ってあります。

    前逃げ面の研磨
  3. 刃先上面の研磨(横すくい角、前すくい角)

     すくい面の研磨は焼入れされた鋼部分ばかりをグラインダーに当てることになるので、過熱しやすくなります。
     従って、今までより当てる圧力を弱くするとともに、頻繁に刃先を冷却します。

    すくい面の研磨

     真鍮や鋳物切削用のバイトは以上でグラインダーによる刃先整形は終了です。

  4. 横すくい角を形成するR溝の研磨

     軟鉄、アルミ合金、銅、ステンレス合金を切削する場合は、逃げ角を大きく取ります。同時に、切りくず生成で後処理を容易にするために、ブレーカー機能を持たせることもあります。
     こうした目的のために、逃げ面にR溝を整形します。
     R溝の大きさは、アルミ合金や銅の場合は大きく、軟鉄やステンレス鋼の場合は小さくします。

     すくい面のR溝整形では、R溝をつけやすい位置にバイトを持ってこようとするとバイトを支持する手(指)の位置が微妙であり且つグラインダーに近づきますので、慣れないうちは見合わせてください。

    すくい面R溝の研磨 R溝付き片刃バイト
     片刃バイトのR溝は、溝部分が長く、シャンク部分にもグラインダーが当たるので、綺麗に同じR形状で溝を整形するには相当の熟練を要します。このへんは工具研削盤などの機械があれば簡単にできます。

  5. バイト形状の修正研磨とノーズ半径の処理

     これまでの工程でおおよその形状が整形できたら、バイト全体を見直して、修正研磨を行います。
     最後に、ノーズ半径にあたる部分の処理ですが、小さいノーズ半径の場合はそのままで、大きいノーズ半径の場合は僅かに面取りを行う程度にしておきます。

    横逃げ面の仕上げ研磨 前逃げ面の仕上げ研磨 ノーズ半径の研磨

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両頭グラインダーを使ったバイトの研磨作業は、おおよそ以下の手順で行います。

 条件が厳しかったり、必要な性能が得られない場合は、整形から刃付けまでを繰り返します。

 特に初心者は一回で満足せず、スローアウェイタイプのバイトより良い結果が得られるまで頑張ってください。

  • 手順1=両頭グラインダーで刃先を整形

    両頭グラインダーでおおざっぱに整形します。このときの形状が刃先角度(逃げ角とすくい角)となります。逃げ面にU字溝を付けるのは熟練した技能が必要で すが、アルミや銅などのすくい角を大きく取らなければならないバイトの形状を決める場合には重要なので、手研ぎバイトを製作する場合の一つの試練でもあり ます。グラインダーで自分のイメージする形状に整形できるようになるまで、頑張ってみましょう。ただし、グラインダーに指が相当近づくので、くれぐれもけ がのないように、細心の注意を払って作業・練習してください。


  • 手順2=刃先の仕上げ研磨(刃付け)

    グラインダーでおおざっぱな形状に整形できたら、「油砥石」によって刃付けをします。まず、荒い櫛形砥石によって横逃げ角及び前逃げ角を研磨します。そし て、ノーズ半径を意識して、刃先先端部分にRを付けます。このとき、砥石をしっかりもって平行に動かすことがポイントです。もし砥石が大きく円弧を描いて 動かすことになれば、逃げ角が小さくなって、切れないバイトに成ってしまいます。
     このとき、ノーズ半径部分の研磨を行います。手研ぎではどうしてもノーズ半径を正確につけることが出来ませんが、Rゲージなどを用いるなどして、目的のノーズ半径が得られるようにします。


  • 手順3=切削試験

     こうして作ったバイトを旋盤に取り付け、切削試験を行います。切削試験は実際に加工する材料で行います。
      もし、切削性能が要求したものより劣る場合、なにが原因かを調べる必要があります。原因の多くは逃げ角やすくい角が狙った値になっていません。特に小径 バイトでは取り付けの高さが僅かに違っているとバイトの刃先角度は合っていても性能を発揮しません。こうしたことをよく確認して原因を探ってください。
     それでも性能を発揮できない場合、狙った刃削角度が間違っていたり、切削条件が合っていないことが予想されます。こうしたことも念頭にいれ、色々と試すことができるのが「手研ぎバイト」の醍醐味といっても過言ではありません。私はこの段階が一番好きなところです。


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バイトを研磨するとき、最も重要なことは、刃先角度や形状をどうするか、ということです。刃先角度を被削材や加工形状に合ったものを作ることが出来なければ意味がありません。

 刃先形状で重要なキーワードは、逃げ角、すくい角、ノーズ半径の三つです。

 ここでは、バイトの刃先形状の三つのキーワードについて解説します。

  1. バイトの逃げ角とすくい角

    バイトが切削工具として機能するためには、逃げ角とすくい角が適正になっていることが重要です。もちろん、バイトの刃先が旋盤の主軸中心軸の高さと一致していまければならいのですが・・・
    この関係を下に示します。逃げ角はどんな場合でもほぼ一定で、5〜15°すくい角は加工材料によって異なります。真鍮や鋳物は0°、アルミや銅は30°、ステンレスは20°を目安にします。

  2. ノーズ半径

    バイトの刃先に適当なRを付けます。それをノーズ半径といい、交換式バイトチップではこのRを指定します。
    ノーズ半径は発熱を抑えることと仕上げ面荒さを改良するという二つの意味があります。
    写真は剣バイトですが、バイト先端に、僅かなRが付いているのがわかるでしょうか。このバイトでは1R程度となっています。
    先端が尖っているよりこのようにRが付いている方が先端の熱拡散が良く、刃先の温度上昇を防ぎます。


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