切削実験内容
低剛性工具によるコバールの切削実験
■びびり振動の様子
びびり振動の程度は、切削音と、FFTアナライザによる切削力の周波数分析結果から判断した。
コバールの切削では、工具摩耗が激しいため、ほぼ3条件毎に刃先を交換した。
単一周波数のびびり音(ピー音)は聞こえないが、ゴリゴリあるいはガリガリ音が発生する。
突き出し長さ 30mm
| 40m/min |
送り mm/min |
| 0.02 | 0.05 | 0.1 |
切込 mm | 0.05 |
× | × | △ |
| 0.1 |
× | × | × |
| 0.2 |
× | × | × |
|
| 60m/min |
送り mm/min |
| 0.02 | 0.05 | 0.1 |
切込 mm | 0.05 |
△ | △ | △ |
| 0.1 |
△ | △ | △ |
| 0.2 |
△ | △ | △ |
|
| 80m/min |
送り mm/min |
| 0.02 | 0.05 | 0.1 |
切込 mm | 0.05 |
○ | ○ | × |
| 0.1 |
○ | △ | × |
| 0.2 |
○ | △ | × |
|
| ◎ | 強いびびり |
| ○ | びびりあり |
| △ | 弱いびびり |
| × | びびりなし |
■切削力
びびりがあるかどうかは別として、コバールは切削力が安定しない。
下記に切削中の加工力の時間変化を示すが、40m/minでは、加工開始後、切削力が低下し、
最終的に数分の1になる。このような状況では、直径の変動も懸念される。
変動という点では、60m/minの波形が最も安定している。

■仕上げ面粗さ
送り0.02mm/revでは、切込0.2mm、60m/minのとき粗さが最小になった。

プロファイルを下図に示すが、ツールマークとは無関係に、ランダムな凹凸が観察される。
これらのグラフは、全て送り0.02mm/revのプロファイルなので、ツールマークは0.02mmピッチになる。
このツールマークとは別に、0.1〜0.2mmピッチで、ランダムな凹凸が存在する。

■刃先の状態
チタンと比べると刃先の摩耗は激しい。
下図の上段はチタン合金、下段はコバールを切削した刃先の画像。
明るく輝いている帯状の部分が、逃げ面摩耗である。
コバールはチタンに比べ、頻繁に刃先を交換しているにもかかわらず摩耗が大きい。
