破損硬質合金フライス刃の摩耗原因分析

成形硬質合金フライスは形状公差が小さいため広く使用されており、直接刃を交換することができないため、フライス刃が割れた後は廃棄処理を行うことが多く、加工コストを高めている。

1.加工材料の属性

チタン合金を切削する際、チタン合金の熱伝導性が悪いため、切屑は刃先刃の近くに接着したり、屑腫を形成しやすく、刃先付近の前、後刃面に高温域を形成し、刃物の赤硬性を喪失させ、摩耗を激化させる。高温条件下での継続的な切削では、接着物と溶着物は後続加工の衝撃を受け、強制的に打ち抜かれる過程で工具材料の一部を持ち去り、工具の欠損と破損をもたらす。また、切削温度が600℃以上になると、部品表面に硬化硬化層が形成され、工具に強い摩耗作用が生じる。チタン合金は弾性率が低く、弾性変形が大きく、後刃面に近いワーク表面の反発量が大きいため、加工済み表面と後刃面の接触面積が大きく、摩耗が深刻である。

2.正常摩耗

通常の生産加工では、連続ミリングチタン合金部品の残量が15 mm-20 mmに達すると刃の摩耗が深刻な場合がある。継続ミリングの効率は低く、加工品の表面仕上げが悪く、生産と品質の要求を満たすことができない。

3.不適切な操作

チタン合金鋳物の箱体と箱蓋などを生産加工する過程で、クランプが不合理で、切削深さが不適切で、主軸の回転速度が速すぎて、冷却が不十分であるなどの不適切な操作は刃物に刃崩れ、破損、折れなどの状況を引き起こすことができる。このような欠損フライスは有効なミリングができないほか、ミリング中に「かじり」によって加工面が凹んでいるなどの表面欠陥が発生し、ミリング面の加工品質に影響を与えるだけでなく、深刻な場合には加工品の廃棄にもつながる。