Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.
1 はじめに
家具などに使用される木材や木質材料の切削加工では，木質材料の特徴である異方性や材質のばらつきなどが，加工面性状に大きく影響を与えている。同一条 件で切削加工を行っても，各々の被削材で加工面性状が異なる状況がある。そのため，切削加工を行う場合,それぞれの繊維方向に対する切削条件等を変化させ 加工を行うことが必要となり，これらに関する研究もこれまでに多くみられる1-4）。
通常の切削では，切削面に繊維のささ くれや微少な凹凸などの発生がある。このため，滑らかな表面品質が得られにくくなり，後工程の研磨作業が必要となって いる。また研磨作業は，自動化が遅れ人手による作業がほとんどのため作業者の熟練度により仕上がり状況が変化し品質のばらつきの問題が発生している。
そ こで，切削加工後の被削面性状を良好にするため，従来から，工具のすくい角を大きくし（被削面に対して刃面が水平に近い状態），刃先形状を薄く鋭角にし て鋭く切る方法や切削刃数を増やすなどの方法が取られてきた。しかし，刃先を鋭くしても切削時の刃先による先割れ等の発生があり十分な表面性状を得ること ができないことや刃先の欠け，刃先研磨回数の増加などの問題がある。
これらの問題を解決するため，研削加工に用いられる研削砥粒形状のように負の刃先すくい角を有したルータービットにより，被削面を摩擦し切り取る状態で切削加工を行い，良好な切削面の可能性を検討した。
 |
 |
| 図-1 特殊ルータビット形状 |
2 実験
2-1 供試工具と被削材
供試工具には，切削円直径21mmの市販三面ルータービット(通常の加工方法)と特殊ルータービットを用いた。図-1に特殊ルータービット形状，表-1に供試工具の寸法を示す。
| 表-1 供試工具寸法 | ||||||
| NO | すくい角 | 逃げ角 | リード角 | 刃数 | 工具長 | 備 考 |
| 1 | 0° | 23° | 3° | 2 | 90 | 市販ルータ |
| 2 | -15° | 10° | 0° | 2 | 75 | 特殊ルータ |
| 3 | -30° | 10° | 0° | 2 | 75 | 特殊ルータ |
| 4 | -45° | 10° | 0° | 2 | 75 | 特殊ルータ |
| 5 | -65° | 10° | 0° | 2 | 75 | 特殊ルータ |
被削材には，比重0.79g/cm3のＭＤＦ（medium density fiberboard）及び平均年輪幅1.77mm，比重0.49g/cm3のカツラ（Cercidiphyllum Japonium）の乾燥材を用いた。なお，カツラは供試材の違いによる影響を少なくするため，厚さ80mm×幅150mm×長さ350mmの柾目取りしたブロック材を厚さ15mmの平板へ切り出して使用した（図-2）。
図-２ カツラ供試材
2-2 切削試験
切削試験装置には，平安コーポレーション社製５軸制御工作機械 NCFF-151MC-1508用いた。切削条件は，主軸回転数15000rpm，送り 速度300mm/min，１刃当たりの切削量を0.01mm，切り込み深さ0.2mmとし，カツラのみ各繊維方向に対する表面あらさを評価するため，繊維 と平行な方向を基準とし0゜，30゜，60゜，90゜，120゜，150゜，180゜の７方向について切削試験を行った。
2-3 測定方法
2-3-1 切削表面あらさ
表面あらさ測定には，東京精密社製サーフコム1400Ａ－3ＤＦ－12触針式測定器（図－3）を用い，工具の進行方向とあらさの測定方向を同一にし，加工溝の端面より1.0mmの部分を測定位置とし，算術平均あらさＲa5)で評価した(図－4)。
図－3 表面あらさ測定装置
図－4 表面あらさ測定方法
2-3-2 切削面光沢度
光沢度測定には，堀場製作所製グロスチェッカIG-320を用いた。ＭＤＦについては，工具送り方向と測定方向を同一にした。カツラについては，繊維と平行な方向で切削試験を行い，工具進行方向及び垂直方向についてそれぞれ測定を行った。
2-3-3 切削抵抗
カツラを用いて，２次元切削実験を行い切削抵抗の測定を行った。実験では，切り込み量を0.2mmとし工具を固定した状態で被削材を送り込み，切削した。
3 結果および考察
3-1 すくい角と表面あらさ
各すくい角における表面あらさの変化を図－5，繊維方向の違いによる変化を図－6に示す。すくい角0゜を基準とすると，-15゜，-30°の範囲では表 面あらさが小さくなる傾向が認められた。一方，-45°以下では徐々に表面あらさが大きくなった。なお，表面粗さはｕp-cut，down-cutで大き な差異は認められなかった。
各繊維方向に対する表面あらさの変化については，すくい角0゜，-45°では，繊維方向の変化による影響が大きくみられたが，-15゜，-30°では影響が小さくなっていた。以上のことから，負すくい角に表面あらさを小さくする範囲があると推定される。
図－5 すくい角と表面あらさの関係（ＭＤＦ）
図－6 すくい角と表面あらさの関係（カツラ）
3-2 すくい角と表面光沢度
ＭＤＦによる，各すくい角の表面光沢度の変化を図－７に示す。ＭＤＦにおける表面光沢の変化は，すくい角0゜，-30゜，-45゜では，ほとんどみられなかったが，-15゜のみ高くなっていた。また，up-cut，down-cutによる明確な差は認められなかった。
カツラによる，各すくい角の表面光沢度の変化を図－8，9に示す。
カツラにおいては，繊維と直角方向，繊維と平行方向ともにすくい角0゜より全て光沢度が高くなっていた。これは，切削時に刃先表面が切削面を押しつけながら切削する状態になっていることに起因すると推測される。
3-3 すくい角と切削抵抗
各すくい角における切削抵抗の変化を図―10，図－11に示す。主分力は，-15゜と-30゜を境に切削抵抗が増加した。一方，背分力は，0゜と- 15゜を境にマイナスからプラスへ力の変化が起こった。これは，すくい角の変化に伴い被削面を圧縮する方向へ切削力が発生しているためである。この切削力 の違いが，表面あらさや光沢度に影響を与えている一因と推測される。
図－7 すくい角と表面光沢度の関係（MDF）
図－8すくい角と表面光沢の関係1（カツラ）
図－9すくい角と表面光沢の関係2（カツラ）
図－10 すくい角と切削抵抗の関係（主分力）
図－11 すくい角と切削抵抗の関係（背分力）
4 結言
本研究では，負の刃先すくい角を有したルータービットによる被削面性状を調べることを目的に，各すくい角による表面あらさなどの項目について検討し，以下の結論を得た。
１） 表面あらさは，すくい角0゜を基準とすると，-15゜，-30°の範囲では表面あらさが小さくなる傾向がある。一方，-45°以下では徐々に表面あらさが大きくなる。なお，up-cut，down-cutで大きな差異は認められない。
２） 各繊維方向に対する表面あらさの変化は，すくい角0゜，-45°では，繊維方向の変化による影響が大きくなるが，-15゜，-30°では，繊維方向の変化による表面あらさの差が小さくなる。
３） ＭＤＦにおける表面光沢の変化はあまりみられないが，カツラにおいては，繊維と直角方向，平行方向ともにすくい角0゜より光沢度が高くなる。
４） 各すくい角における切削抵抗の変化は，-15゜と-30゜を境に主分力の切削抵抗が増加する。背分力は，0゜と-15゜を境にマイナス方向であった抵抗がプラス方向へ変化していることから，切削面に対して刃先を引っ張る方向から押す方向へ切削抵抗の変化が起こる。
以上のように，負の刃先すくい角を有したルータービットでは，良好な被削面性状を得ることができるすくい角の範囲が存在することが分かった。
１）吉松孝夫，木下直治：木材のＮＣルータ切削に関する研究（第１報） 加工条件の設定方法の相違による加工的欠陥，木材学会誌，27(7)，572-578(1981)。
２）小松正行：ルータービットにおける外周切刃の刃角条件と切削性能（第１報） 切削力と加工面粗さに及ぼす半径方向すくい角の影響，木材学会誌，39(6)，628-635(1993)。
３）小松正行：ルータービットにおける外周切刃の刃角条件と切削性能（第２報） 切削力と加工面粗さに及ぼすねじれ角の影響，木材学会誌，40(2)，134-141(1994)。
４）清水：家具の３次元設計／加工システムの開発－木材加工面粗さに及ぼす切削方向と速度の影響－，平成８年度福岡県工業技術センター研究報告，pp.117-121(1997)。
５）日本規格協会：JIS B0601(1994改正)
歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！
BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan
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 tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
ようこそＢｅｗｉｓｅ Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな
情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。
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：
（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
（７）医療用品エンド・ミル設計
弊社の製品の供給調達機能は：
（４）オートメーション整備調達
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.
留言列表
