切削抵抗P[N] cutting force
切削抵抗は、切削する際に被削材がバイトを押し戻そうとする力のことです。
力のかかる方向によって、主分力・送り分力・背分力の3つに分けられ、これらの合力を切削抵抗といいます。
切削抵抗の大きさは、
・被削物の材質
・切削速度
・切り込み量
・バイトの刃先角度の大きさ
等の条件によって変化します。これらの項目と、切削抵抗の関係を整理しましょう!
①被削材の材質
焼入鋼など、被削材の材質が硬い場合に、切削抵抗が増加します。切削抵抗の増加によって熱が多く発生するので、
耐高熱性や耐摩耗性に優れるバイトを使用して切削します。
②切削速度
切削速度の増加(約200〔m/min〕程度まで)により、切削抵抗が減少します。これは、高速切削によって切削熱が大
きくなることで被削材の強度が落ちることなどが原因として挙げられます。しかし、切削速度の増加で切削熱が大き
くなるとバイトの寿命が短くなるので、使用しているバイトの推奨範囲の切削速度で加工することが大切です。
③切り込み量
切り込み量が増加すると、切削抵抗も増加します。切削方法の違いによる原因と結果をまとめると、
・外周切削での切り込み量が増えると、主分力と送り分力が増加
・端面切削や突っ切りでの切り込み量が増えると、主分力と背分力が増加
となります。切削抵抗の増加は、被削材やバイトのたわみの増加につながります。特に背分力の増加は、加工中のび
びりにつながるので注意が必要です。
④バイトの刃先角度の大きさ
上すくい角が増加するほど、刃先が鋭利になり、せん断角が大きくなることで切削抵抗が減少します。
横切れ刃角が増加すると刃の根元から切り込み、根元から切削が終わるため、刃先の寿命が延びます。しかし、背
分力の増加につながることから、細物や薄物の切削では横切れ刃角を小さくします。
切削抵抗について図で確認!