y: エンドミルのたわみ量(mm)
W: 荷重(N)
ℓ: 丸棒の突出し長さ(mm)
E: 丸棒のヤング率 (Gpa)
I: 断面2時モーメント* =
π • D^4
64
D: エンドミルの相当丸棒直径(エンドミルの外径 D1を丸棒に換算したときの丸棒直径。 D = (0.7 ~ 0.8) D1
外径
エンドミルの外径は剛性に影響を与えます、エンドミルのたわみ量と外径は、エンドミルを丸棒とみなすことができることから下式の関係が成り立ちます。
エンドミルのたわみ量は外径の4乗に反比例します (上の式を参照).
すなわち外径が太くなればエンドミルがたわみにくくなります。たとえば突出し長さが同じで外径が2倍になると、エンドミルのたわみ量は切削荷重が同じであれば1/16になります。(右図参照)具体例で計算すると、超硬4枚刃エンドミルの加工面のたおれが25μmだったとき、外径を2倍にすると、加工面のたおれは、25μmx1/16=1.5μmとなり、良好な加工面精度が得られることが分かります。
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mm^4
切りくず排出量
エンドミルはその切込み量を大きくすると受ける切削抵抗が大きくなりたわみやすくなることから、切込み量を大きくとるときは外径の大きい剛性の高いエンドミルを使用します。このことから単位時間あたりの切りくず排出量は、スクエアエンドミルでもボールエンドミルでも右図に示すように外径を大きいものにするのに比例して増やすことができ、加工能率を上げられます。
-以下のリンクをクリックして、エンドミル外径と切りくず排出量の関係を示す2つのグラフを見てみましょう!
外径の影響
工具単価は、外径が大きくなると材料費と加工費が増えて高くなります。
外径の影響をまとめて右表に示します。
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