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送り速度・回転速度・表面粗さの関係

送り速度・回転速度・表面粗さの関係

先日に「樹脂切削加工で表面粗さRa1.6はでるのか?」を投稿しましたが、その記事を制作する際に「表面粗さ」についてWEBで調べていると、面白いサイトを見つけました。

■エンドミル加工の仕上げ送り速度をどこまで上げてよいかわかりません。どう考えたらよいですか?
http://kakou-consul.com/?faq=エンドミル加工の仕上げ送り速度を…

ザクッと概要は
・あるマシニングオペレータは、今までカタログ記載の加工条件で加工していた
・製造コスト削減(加工時間短縮)のため、送り速度を上げることを提案した
・そのオペレータから「仕上げ送り速度をどこまで上げたらいい?」と相談があった
・「理論仕上げ面粗さの簡易計算式」から、仕上げ送り速度を算定した
・今までの方法(カタログ条件)は図面に対して過剰品質になる製作方法だった
・算定により適切な送り速度が分かった
というストーリーです。

で、注目したのは「理論仕上げ面粗さの簡易計算式」

表面粗さ指示(三角マーク▽)があると(増えると)、加工時間がかかる→加工費が上がるというイメージはあったのですが、理屈や計算式からの根拠ある認識ではありませんでした。

理論仕上げ面粗さの簡易計算式

理論仕上げ面粗さの簡易計算式

上記で紹介したサイトでは-
材質がS50Cで、テーブル送り速度200(mm/sec)、主軸回転速さ800(rpm)、工具径がΦ16でしたので、理論仕上げ面粗さRyを算出すると0.97μmとなり、図面指示の▽▽(Ry25~12.5μm)に比べると過剰品質だった
-という話でした。

仕上げ記号 Ra
算術平均粗さ
Ry
最大高さ
100a
50a
400s
200s
25a
12.5a
100s
50s
▽▽ 6.3a
3.2a
25s
12.5s
▽▽▽ 1.6a
0.8a
0.4a
6.3s
3.2s
1.6s
▽▽▽▽ 0.2a
0.1a
0.05a
0.025a
0.012a
0.8
0.4s
0.2s
0.1s
0.05s
http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/fs/tech/30.htmlを参照)

ウチは樹脂・アルミの加工が主力なので、ウチの条件で検証してみます。

材質 ABS-N
工具径(D) Φ6.0
主軸回転速さ(n) 3,000
加工工程 荒取り 仕上げ
テーブル送り速度(Vf) 1,250 600
理論面粗さ(Ry) 7.23 1.67
仕上げ記号 ▽▽ ▽▽▽

当たり前ですが、加工を速く進めると粗く、ゆっくり進めると滑らかに仕上がることが、計算からも確認できました。

表面粗さと加工時間の関係性を理屈で理解できました。

※上記では樹脂(ABS)でも▽▽▽になっていますが、あくまで理論上の話です。実際には普通の加工では▽▽▽は出ませんのでご注意ください。(理由はこちら

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