切削速度・送り計算
工具径、主軸回転数、刃数、1刃当たり送り量からCNCの切削速度と直線送り速度を計算します。
CNC切削条件
工具と機械のデータをメートル法で入力し、周速度と送りを計算します。
切削速度と送りについて
切削速度と送りは、工具と工作物の間の動きを表します。主軸回転数は工具または工作物が毎分何回転するかを示します。切削速度は回転を工具外周での表面移動速度に換算し、送り速度は工具が工作物の中を進む速さを示します。適切に組み合わせると、各刃が擦れ、過負荷、過剰な発熱を起こす代わりに、制御された切りくずを除去できます。
このツールはメートル法のフライス加工式を使います。毎分メートルの切削速度は、πにミリメートルの工具径とRPMを掛け、1,000で割った値です。毎分ミリメートルの直線送りは、主軸RPM、刃数、1刃当たり送り量の積です。したがって10 mmの四枚刃工具が3,000 RPM、送り量0.05 mmで回ると、切削速度は94.25 m/min、送り速度は600 mm/minになります。
RPMが一定でも工具径により切削速度は変わります。大径工具は一回転の外周距離が長いため、切削速度が高くなります。1刃当たり送り量は各刃が除去する公称の材料厚さを表します。これを一定に保つには、RPMや刃数を増やしたら送りも増やす必要があります。送りを変えずに主軸回転数だけ上げると切りくずが薄くなり、擦れ、仕上げ不良、加工硬化、早期摩耗につながる場合があります。
計算値は出発点であり、保証ではありません。工具メーカーは材質、コーティング、径、突き出し長さ、被削材に応じた推奨切削速度と送り量の範囲を示しています。機械出力、主軸トルク、ホルダー剛性、径方向切込み、軸方向切込み、クーラント供給、加工経路も安全な条件に影響します。高能率加工やトロコイド加工では、全幅溝加工とは異なる切込み補正を使うことがよくあります。
新しいCNCプログラムを実行する前に、主軸RPMと指令送りが機械、ホルダー、工具の上限を超えないことを確認してください。制御装置が毎分ミリメートル、毎回転ミリメートル、毎分インチ、インバースタイムのどれを要求するかも確認します。控えめな条件から始め、びびり音、切りくず、仕上げ面を確認し、メーカーの指針内で調整してください。安定した切削では通常、粉や変色、構成刃先ではなく、均一な切りくずと管理可能な温度が得られます。
既知の回転数と送り量の目標を送り指令に変換し、条件を比較し、CAM出力を確認するために使ってください。切込みに応じた切りくず薄化、穴あけ送り、旋削の毎回転送り、最大除去率は計算しません。これらには別の形状と負荷の仮定が必要です。量産では、うまくいった機械、工具、ホルダー、材料ロット、クーラント、切込み条件を記録し、実績のある条件を安全に再現できるようにしてください。
切削速度と送りの例
メートル法の計算例でRPM、刃数、1刃当たり送り量の関係を示します。
| 工具と設定 | 計算条件 | 用途 |
|---|---|---|
| 10 mm、3,000 RPM、4枚刃、0.05 mm/tooth | 94.25 m/min、600 mm/min | 一般的な四枚刃エンドミルの例。 |
| 6 mm、8,000 RPM、2枚刃、0.025 mm/tooth | 150.80 m/min、400 mm/min | 高いRPMで使う小型二枚刃工具。 |
| 12 mm、2,500 RPM、3枚刃、0.08 mm/tooth | 94.25 m/min、600 mm/min | 形状が違っても同じ結果になる場合があります。 |
| 20 mm、1,500 RPM、5枚刃、0.10 mm/tooth | 94.25 m/min、750 mm/min | 大径の多刃工具は高い送りを必要とします。 |
CNC切削速度と送りの計算方法
- 工具の有効切削径をミリメートルで入力します。
- 予定する主軸回転数を毎分回転数で入力します。
- 有効な刃数と推奨される1刃当たり送り量を入力します。
- 「切削速度と送りを計算」を選び、両方の結果を工具と機械の上限と比較します。
切削速度と送りのよくある質問
切削速度と主軸回転数はどう違いますか?
主軸回転数は毎分の回転数です。切削速度は工具外周の表面移動速度で、直径にも依存します。
1刃当たり送り量とは何ですか?
一回転につき一つの刃が除去する公称の材料厚さです。送り速度をRPMと有効刃数に結び付けます。
計算した送りをどの機械でもそのまま使えますか?
万能な安全設定ではなく、数学的な出発点と考えてください。先にメーカーの指針、機械の上限、切込み、剛性、制御装置の単位を確認してください。
切りくずが出ず、工具が擦れるのはなぜですか?
選んだRPMに対して送りが低すぎ、切りくず厚さが不足している可能性があります。振れ、刃先の鈍化、剛性不足、不適切な工具でも同じ症状が出ます。
径方向の切りくず薄化を考慮しますか?
いいえ。切込み補正なしの公称送り関係を使います。径方向切込みが小さい場合、CAMや工具メーカーのデータによる薄化補正が必要なことがあります。