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何故コーティングするのかは、コーティングとは、のコーナーで簡単に説明しましたね?
大まかには解って頂けたと思いますが、もう少し解釈すると、切削の話から入っていかねばなりませぬ。
切削の詳細は、次回の宿題として簡単な切削の話から入っていきませう。
ご存知の様に金属の切削は、果物や木材の皮むきとは大きく異なります。 即ち、果物の皮むきが刃物を組織と組織の間に割り込ませ、組織を分断していくのに対し、金属の切削は刃物で金属を大きく塑性変形させ、この金属のせん断強さ以上の力で変形させる事により切り粉と言う形にして排出するのです。 被削材や刃具との切削性により、スムーズな『流れ型切り粉』や『せん断型切り粉』、『亀裂型切り粉』と言った切り粉形状となって刃具スクイ面を相当のスピードで流れていきます。 ですから、刃先付近には相当の切削熱や圧力が生じます。 金属の切削は、硬い物をより硬い材種の刃物で削る、超ハードな世界。 私たちの目の見えない所で、信じられない光景が繰り広げられているんです。 金属の切削は皮むきとは違うでしょう? | ||||||||||||
工具の損傷には下記の様なものがあります
他にも色々ありますが、特にコーティングと関係の深い要素に●印を付けてあります。 | ||||||||||||
上記の表の様に、金属切削は硬い物をより硬い刃物で塑性変形させる為、様々な工具損傷が考えられ、これらを最小限に抑える為コーティングを施すと言っても過言ではないでしょう。 つまり、 1)TiNやTiCN等のセラミック類は、ハイスや超硬より、硬く摩擦係数が低い。 これは、刃具母体を摩耗から守るのに適している。 2)TiNやTiCNは鉄類との親和性が低く、刃具母材成分が切り粉と結合してもっていかれるのを防ぐ。 3)同様に、構成刃先が刃先に溶着するのを最小限に抑える事が出来る為、チッピング等から回避できる。 4)TiAlN等は耐熱性が高い為、切削時高温になる場合、刃具母体を熱から保護できる。 という事なんです。 | ||||||||||||
切削液の問題 切削液は油性から水溶性、セミドライへと移行しています。 冷却性を重んじる重切削では、水溶性切削液を使ったほうが良好な結果を得られますが、切削性の悪い刃物での加工では、水溶性切削液では被削材と刃具との潤滑性が重んじられ、水溶性切削液ではむしれたり、構成刃先が付きやすくなったりします。 水溶性切削液~セミドライへの対応としてもコーティングを避けては通れません。 仕上げ面への影響 コーティングを施すと、鋭利な刃先が若干丸くなります。 刃先が丸くなると、被削材は刃先より表面側へ戻ろうとし(スプリングバック)、結果仕上げ面はコーティングの表面で押し付けられます。 従って、良好な仕上げ面を得る事が出来、これはリーマ等バニッシングという切削メカを持つ刃物に顕著に現われます。 |
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