金属切削工具の選択要件

金属切削において、切削工具の選択は、すべてのプロセスエンジニアが直面しなければならないほぼ問題です。

切削工具を選択する際には考慮すべき事項が数多くあり、それに応じて、効率の原則、加工精度の原則、安定性の原則、経済性の原則など、多くの原則が存在します。

まず第一に、効率の原則です。 効率の原則は、他の原則、特に経済の原則と切り離すことができません。 効率性を求める主な目的は、プロセス全体の経済性を確保することです。 ただし、効率は特に重要であるため、独立して個別に議論されます。

効率の原則は、まず第一に、許容可能な処理精度と許容可能な安定性を確保することを前提とした効率です。 この基本的な条件がなければ、効率を議論することはできません。

第二に、あらゆる条件下で効率を重視するつもりはありません。 効率の追求にはいくつかの制約があります。 ある部分の処理効率の向上は他の部分の効率に適応する必要があり、また、あるプロセスの効率の向上は他のプロセスの効率にも適応する必要があります。 この工程の生産能力が向上すれば、生産ライン全体の生産能力が向上し、製品全体の生産能力が向上し、製造サイクルを短縮することができます。 これは多くの企業が期待していることです。 スタンドアロンまたはフレキシブルな製造システムの要件は異なります。 制約が少ない、つまり、他のプロセスとの相関性が低いです。 柔軟性により、特定の部品やプロセスの製造サイクルが短縮されると、多くの場合、その装置を他の部品や他のプロセスの生産に投入できるようになり、より多くのメリットが生まれます。

外国の現代金属加工企業の調査データによると、製造コストに占める切削工具自体の割合はそれほど高くなく、通常は2％から4％の間であり、高いものでは約7％に達することもあります。 しかし、切削工具が加工効率に与える影響は非常に大きいです。 数十万ドルの価値があるデバイスがその役割を果たすことができるかどうかは、多くの場合、数ドルのツールに依存します。 私がかつて受けたコスト分析の例では、購入価格を 30% 削減するか (工具の性能に変化がない場合)、または工具の寿命を 50% 延長する (通常は工具メーカーの技術進歩に依存します) ことでしか製造コストを削減できないことが示されています1 % 工具コストは総製造コストの 4% しか占めていないためです。 しかし、加工パラメータを 20% 増やすことができれば、製造コストは約 15% 削減できます。 切削速度が20%向上すると切削工具コストは50%増加しますが、それでも加工サイクルの短縮によりトータルコストは大幅に削減されます。