前回、エンドミルと切削条件の整理をしましたが、
肝心の切削条件、わりと感と気分で決めていたりするので
もう少し論理的に決めたいところであります。
完全に自己満足の世界にハマり込んでいますので
とっても解り難い事になっております。
総まとめに飛びたい場合は、後ろの方の
【結果】へどうぞ。
ここ数週間は、色々と切削条件を探しまくりました。
この会社の
技術情報に「切削条件」などがあり、
エンドミル切削条件表」の
PDFが見つかりました。
色々とあるけど、サイズと被削材を見ていくとP25にある0.2~6.0mmで
複合材・グラファイト用エンドミルの条件を参考にするのがよさそうです。
ラジアスエンドミルという先端の角に僅かなRがついていますが
まあいいでしょう。
「グラファイト」とは、
ここの説明が判り易いようです。
鉛筆の芯、乾電池の芯棒 といったところのようです。
グラファイトとカーボンの違いとかも説明されています。
硬さ的には、MDFに近いだろうと勝手に思っております。
まず、PDFからEXCELに数値を拾い上げるとこんな表になります。
本当は、横長一列の表にしています。
この表の0.6mmの所だけ拡大すると
同じD(先端径)でも、異なるNCK(ネック長)について3種類あります。
長くなるほど、たわむので、遅く切削しなさいというわけです。
HAM40-5480 2-Flute
| D[mm] |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
| NCK[mm] |
3 |
5 |
8 |
| SHK[mm] |
4 |
4 |
4 |
| Vc[m/min] |
780 |
625 |
470 |
| fz[mm/t] |
0.028 |
0.024 |
0.015 |
| Vf[mm/min] |
2800 |
2380 |
1540 |
| n[1/min] |
min.50000 |
min.50000 |
min.50000 |
一部の記号は、マーティー流です。ISO準拠ではありません(^^ゞ
Vc:サーフェス速度(先端最外周の速度 = D x
π x n/1000)
fz:一刃当たりの送り量
Vf:切削送り速度
n:スピンドル回転速度
Z:Flute数(刃数)
表中のVf、n、Zを使って
fz=Vf/n/Z により正確な数値を計算できることがわかりました。
(n=min.50000の所は、50000にして表と計算合いました)
fz(一刃当たりの送り量)がわかれば、所定のスピンドル回転数の場合の
Vf(切削送り速度:Feed)= fz x Z x n で求めることができるのです。
元表は、NCK(ネック長)がバラバラなので、NCK/D比で正規化するために、
各D(先端径)のNCK(ネック長)に対するfzの式を導き出します。
EXCELの近似曲線機能を使って2次関数で近似しました。
*****
D=0.2 : fz = -0.0028*NCK+0.0098
D=0.3 : fz = -0.0028*NCK+0.014
D=0.4 : fz = -0.0014*NCK
2+0.0042*NCK+0.014
D=0.5 : fz = -0.000467*NCK
2-0.001727*NCK+0.028
D=0.6 : fz = -0.00014*NCK
2-0.00098*NCK+0.0322
D=0.8 : fz = -0.000175*NCK
2+0.00021*NCK+0.03668
D=1.0 : fz = +0.0000524*NCK
2-0.003208*NCK+0.0593103
D=1.2 : fz = +0.0000361*NCK
2-0.002913*NCK+0.0658208
D=1.5 : fz = +0.0000775*NCK
2-0.003957*NCK+0.0759608
D=2.0 : fz = -0.0000011*NCK
2-0.0016969*NCK+0.0801156
D=2.5 : fz = -0.000014*NCK
2-0.00098*NCK+0.0812
D=3.0 : fz = +0.0000482*NCK
2-0.003393*NCK+0.1012293
D=4.0 : fz = +0.0000241*NCK
2-0.002351*NCK+0.1050483
D=5.0 : fz = -0.0000248*NCK
2-0.0007359*NCK+0.12201
D=6.0 : fz = -0.0000143*NCK
2-0.0009594*NCK+0.1396023
*****
これでNCK/D比を固定してD(先端径)とfz(一刃当たりの送り量)の
関係を導き出せそうです。
例えば、NCK/D=5倍でDに対するfzを算出するには、
D:0.6mmの場合、上の式で
D=0.6 : fz = -0.00014*NCK
2-0.00098*NCK+0.0322 を使って
NCK=0.6 x 5 = 3 なので
fz = -0.00014*3
2-0.00098*3+0.0322 = 0.028 [mm] = 28[μm]
というわけです。
fzの単位を[μm]に変えています(表の横幅が長くなるので)
| D[mm] |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
| NCK/D |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
| NCK[mm] |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.5 |
10.0 |
12.5 |
15 |
20 |
25 |
30 |
①fz
[μm/t] |
0.2-1.2 |
7 |
10 |
17 |
21 |
28 |
35 |
45 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
| 1.5-3.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
63 |
67 |
61 |
|
|
|
| 4.0-6.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68 |
88 |
98 |
(Bloggerでの表は、HTMLを直編集しないといけないけど大分慣れました)
これをグラフにすると、なかなかよさそうな感じになりました。
第1グループ:D0.2~1.2mm、SHK(シャンク径:4mm)
第2グループ:D1.5~3.0mm、SHK(シャンク径:4mm)
第3グループ:D4.0~6.0mm、SHK(シャンク径:6mm)
に分けてEXCELさんに近似式を入れてもらいました。
D:2.5mm ~ 3.0mmで下がるのが気になりますが
ちなみにNCK/D比:3では、5に比べて、fzは、大きくなります。
エンドミルの
たわみが
小さくなるからでしょう。
ちなみにNCK/D比:7では、5に比べて、fzは、小さくなります。
エンドミルの
たわみが
大きくなるからでしょう。
これらは、スピンドル回転数が、基本50000rpm辺りだし、Max値と考えます。
工業用のマシンで剛性がしっかりしている場合だと考えられます。
CNC2418は、スピンドルのトルクも、構造上の剛性がかなり低いと思われるので、
この数値より軽減する必要があります。
前回の切削条件の整理では、
杉角材で、3.175mmミル、S800、F500、深さ-1.0mmの実績で
fz:0.0313mm/t の記録を叩き出しています。
たぶんにCNC2418の構造上の剛性での上限かなと思われます。
ということで
一番上のグラフのfzを50%にするとよさそうな感じがします。
2.5mm辺りのピークが0.033位になったので丁度いいかな。
深さは、今は気にせず、別途、考えないといけません。
上のは、どうも 2.5mm~3.0mmで下がるのがいやですね~
2.5mm と 3.0mmでは、同じになるようにしました。
更に1.5mmが異常に凹んでいるので無視して、D:0.2~3.0mmまで一気に繋ぎます。
いい感じになりました。D:4~6mmは、使わないので無視して
これで行きましょう!
上のグラフのデータは、これです。
②fzは、①fzを50%してD:2.5mmと3.0mmを同じにしたわけです。
| D[mm] |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4 |
5 |
6 |
| NCK/D |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
| NCK[mm] |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.5 |
10.0 |
12.5 |
15 |
20 |
25 |
30 |
②fz
[μm/t] |
0.2-3.0 |
3.5 |
4.9 |
8.4 |
10.4 |
14.0 |
17.4 |
22.3 |
24.8 |
|
31.5 |
33.4 |
33.4 |
|
|
|
| 1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25.3 |
|
|
|
|
|
|
| 4.0-6.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
44 |
49 |
上のグラフから
近似式:fz = 0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403 を得て
再計算してグラフにしたのがこれです。
そのグラフのデータは、これになります。
③fz = 0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403
| D[mm] |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
| NCK/D |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
| NCK[mm] |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.5 |
10.0 |
12.5 |
15 |
20 |
③fz
[μm/t] |
2.6 |
5.6 |
8.5 |
11.1 |
13.5 |
17.9 |
21.6 |
24.6 |
28.2 |
31.8 |
33.3 |
33.3 |
32.6 |
さて、このfzからn(スピンドル回転数)=8000rpmで
Vf(切削送り速度:Feed)= fz x Z x n を求めます。
杉角材の時の実績、3.175mmミル、S800、F500、深さ-1.0mmで
fz:0.0313mm/t の記録とほぼ同じになりました。そう画策したわけですが。
ので、これを「
木材」用のVf(Feed)にしようと思います。
深さは、一般に0.2Dってのが多いようですが
CNC2418には、fzの倍率にした方がしっくり行くように感じます。
ここまで試行錯誤して導き出した勝手な論理です(-_-;)
スピンドル回転数 n=8000 [rpm]
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
| ③fz[μm] |
13.5 |
17.9 |
21.6 |
24.6 |
28.2 |
31.8 |
33.3 |
33.3 |
| Vf[mm/min] |
100% |
220 |
290 |
340 |
390 |
450 |
510 |
530 |
530 |
| 深さ[mm] |
③fz x30 |
0.41 |
0.54 |
0.65 |
0.74 |
0.85 |
0.95 |
1.00 |
0.99 |
③fz = 0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403
Vf = ③fz x 2 x 8000
そして、
MDFは、もう少し速くできそうなのでVfを150%して
深さもギリギリを狙って fz x40にします。
硬い木材用として、fzを少なくしたfz x20のパターンも作ってみました。
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
|
| ③fz[μm] |
13.5 |
17.9 |
21.6 |
24.6 |
28.2 |
31.8 |
33.3 |
33.3 |
|
Vf[mm/min]
n=8000rpm |
100% |
220 |
290 |
340 |
390 |
450 |
510 |
530 |
530 |
木材 |
| 150% |
330 |
440 |
510 |
590 |
680 |
770 |
800 |
800 |
MDF |
| 深さ[mm] |
③fz x20 |
0.27 |
0.36 |
0.43 |
0.49 |
0.56 |
0.64 |
0.67 |
0.66 |
硬い木材 |
| ③fz x30 |
0.41 |
0.54 |
0.65 |
0.74 |
0.85 |
0.95 |
1.00 |
0.99 |
一般木材 |
| ③fz x40 |
0.54 |
0.72 |
0.86 |
0.99 |
1.13 |
1.27 |
1.33 |
1.33 |
MDF |
③fz = 0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403
Vf = ③fz x 2 x 8000
x 150%
D:0.6mmの方はよさそうですが
2.5mm、3.175mmでのVf:800mm/minが速すぎる気もするので
実際に切削してみることにします。
CNC2418にMDFをセットして
ミルとFeedと深さを変えて、X軸方向に長さ100mmの溝を掘ります。
ミルと同じ径の溝掘りが一番負荷がかかるからです。
ちなみにこの場合のテスト用のGCodeは、
Candle v1.1.7に適当なGCodeを読み込んで、手入力でGCodeを編集します。
赤文字の所を変えていきます。
******
(Engraving Test for End Mills)
G90 (In absolute distance mode)
G94 (units per minute mode)
G17 (Select the XY-plane)
G21 (use millimeters)
G54 (Select work offset #1)
(EndMill Corn-Type 3.175mm )
S800
M3
G0 X0 Y0 Z2
G1
Z-1.33 F300
F500
G1 X100
M5
G0 Z2
G0 X0 Y0
M30
******
では、動画で。
いきなりF800は、ちと怖いので、まずは、F500から
MDF切削、エンドミル:3.175mm、S800 F500 深さ-1.33mm
次は、本命のF800 を動画で。
ちょっと振動音が大きいかな~~
動画では、振動音はわからず、サクサクに感じるのですが
どうもスピンドルとエンドミルの性能より
機械の剛性に不安が残る速度です。
MDF切削、エンドミル:3.175mm、S800 F800 深さ-1.33mm
遅くしてみます。F300を動画で。
安心ちゃ安心ですね~
速いのを見た後では、ちょっと速くしたくなります。
MDF切削、エンドミル:3.175mm、S800 F300 深さ-1.33mm
上から F300、F800、F500 です。
毛羽立ちは、似た感じかな~ F800がわずかに多い気もします。
進行方向(写真で右方向)の右側に多いです。
ちょっとだけ深さを減らして -1.33 ⇒ -1.0mm にして、動画で。
やっぱ速いのは振動が大きくうるさいです。
MDF切削、エンドミル:3.175mm、S800 F800 深さ-1.00mm
2.0mmにして3.175mmの最速と同じ条件を動画で。
3.175mmの時ほどの振動音はないけど、もう少し落としたいなあって感じ。
CNC2418の剛性では、2.5~3mmをピークにして
それより径が大きいのは、Feedを落とした方がよさそうです。
MDF切削、エンドミル:2.0mm、S800 F800 深さ-1.33mm
これは、まだ余裕ありそうですが、エンドミルが微妙にたわむ可能性もあるので
細いのは、マシンの剛性よりもエンドミルのたわみとのトレードオフです。
ネック長が短ければ、まだ早くできそうです。
MDF切削、エンドミル:0.6mm、S800 F260 深さ-0.54mm
ということで、おおよその目安がついたので、ちょっと落とすことにして
MDFは、
150%⇒120%にします。
MDFのとこは、ギリギリの条件を狙っている感じがするので(振動具合から)
止めて、一ランク落としてズラしました。
と、だんだん弱気になってくるマーティーであります(´-﹏-`;)
後は、Overridingバーで調子を見ながら可変できるからいいでしょう!
もはやネック長の条件は、どこかに飛んでおります。
Flute数、ネック長は、変数にせずにこの表で行くことにします。
マシンの剛性が低いので3Fluteや4Fluteも同じVfがいいと思われます。
<木材・MDF>で採用
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
|
| ③fz[μm] |
13.5 |
17.9 |
21.6 |
24.6 |
28.2 |
31.8 |
33.3 |
33.3 |
|
Vf[mm/min]
n=8000rpm |
100% |
220 |
290 |
340 |
390 |
450 |
510 |
530 |
530 |
木材 |
| 120% |
260 |
350 |
410 |
470 |
540 |
610 |
640 |
640 |
MDF |
| 深さ[mm] |
③fz x20 |
0.27 |
0.36 |
0.43 |
0.49 |
0.56 |
0.64 |
0.67 |
0.66 |
木材 |
| ③fz x30 |
0.41 |
0.54 |
0.65 |
0.74 |
0.85 |
0.95 |
1.00 |
0.99 |
MDF |
③fz = 0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403)
Vf = ③fz x 2 x 8000
アルミは、木材の
③fzを50%にして、深さも
fz x8にします。
0.6mmの時に0.1mmの実績がありますが
切削面があまり綺麗でなかったので0.05mmがいいかな~と
3.175mmミルで深さ-0.13mm F270がちょっと無理な気もしますが
今度、切削の機会が来たらまた考えたいと思います。
<アルミ>で採用
スピンドル回転数 n=8000 [rpm]
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
| ④fz[μm] |
6.8 |
8.9 |
10.8 |
12.3 |
14.1 |
15.9 |
16.6 |
16.6 |
| Vf[mm/min] |
110 |
140 |
170 |
200 |
230 |
250 |
270 |
270 |
| 深さ[mm] |
④fz x8 |
0.05 |
0.07 |
0.09 |
0.10 |
0.11 |
0.13 |
0.13 |
0.13 |
④fz = (0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403)
x50%
Vf = ④fz x 2 x 8000
プラスチックは、硬さよりも溶着しないようにする制約が優先です。
fzを木材の2倍にしてみると、やや大き過ぎるので、木材のfzの180%にしました。
n:回転数は、まだ、使用経験が少ないですが
溶着しやすかったと感じた順(PVC>アクリル>PE)で
スピンドル回転数を落とします。
硬さは、アクリル > PVC > PE と感じています。
深さは、硬い木材と同等になるようfz x 11でいいでしょう。
結局、感になっていますが、以前よりは強気にできているかと(^^ゞ
<PVC・アクリル・ABS・ポリエチレン>で採用
エンドミル:スパイラル・タイプ(Flute:1or2)必須
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
|
| ⑤fz[μm] |
24 |
32 |
39 |
44 |
51 |
57 |
60 |
60 |
|
Vf
[mm/min] |
n:2000rpm |
100 |
130 |
160 |
180 |
200 |
230 |
240 |
240 |
PVC |
| n:3000rpm |
150 |
190 |
230 |
270 |
300 |
340 |
360 |
360 |
アクリル
ABS |
| n:4000rpm |
190 |
260 |
310 |
350 |
410 |
460 |
480 |
480 |
PE |
| 深さ[mm] |
⑤fz x11 |
0.27 |
0.35 |
0.43 |
0.49 |
0.56 |
0.63 |
0.66 |
0.66 |
|
⑤fz = (0.00109 x D
3 - 0.01093 x D
2 + 0.03543 x D - 0.00403)
x180%
Vf = ⑤fz x 2 x n
<PCB> 前回の実績データを見直します。
| 部材 |
パターン |
カット |
| 銅箔 |
35μm |
70μm |
35μm |
70μm |
| ミルタイプ |
トウモロコシ |
V 20° |
トウモロコシ |
| D[mm] |
0.6 |
0.2 |
1.0 |
| n [rpm] |
5000 |
7000 |
8000 |
8000 |
7000 |
8000 |
8000 |
| 深さ[mm] |
0.05mm |
0.1mm |
0.05mm |
0.1mm |
0.2mm |
0.3mm |
0.3mm |
| Vf[mm/min] |
100 |
120 |
240 |
150 |
200 |
220 |
250 |
| fz[μm/t] |
10.0 |
8.6 |
15.0 |
18.8 |
14.3 |
13.8 |
15.6 |
パターン切削は、もう少し実験が必要ですが
35μmでのパターンは、銅だけど薄いし、実績があるのでそのまま。
アルミから考えると70μmパターン切削でfz=18.8μmは、大き過ぎでしたね~
fzをアルミと同等にして落として深さも浅くします。
<PCB> 採用 ⇒ 2018.4.14の検討で改定(結果のところに記載)
| 部材 |
パターン |
カット(1.6mm厚) |
| 銅箔 |
35μm |
70μm |
35/70μm |
| ミルタイプ |
トウモロコシ |
V 20° |
トウモロコシ |
| D[mm] |
0.6 |
0.2 |
1.0 |
| n [rpm] |
5000 |
8000 |
8000 |
| 深さ[mm] |
0.05 |
0.05 |
0.3 |
| Vf[mm/min] |
100 |
100 |
250 |
| fz[μm/t] |
10 |
6.3 |
15.6 |
Fusion360のCAM設定の一番大事な所「
切削送り速度」と「
深さ」が
終わりました!!!
【 結 果 】
苦労して決めてきた「切削条件」のまとめです。
「スピンドル回転数」の入力値=GCodeのS値になります。
CNC2418では、S値÷10=Duty[%]なので、1000がMaxのDuty 100%になります。
本来は、有負荷での回転数なのですが、無負荷時の回転数しかわからないので
下の設定表より n[rpm] ÷ 10 を入力値とします。
D:先端径[mm] Z:刃数(Flute)
「ランプ」は、傾斜部切削と、円を描きながら下降切削する時を意味するようです。
記
号 |
項目 |
意味 |
GCodeなど |
マーティーの
設定 |
| n |
スピンドル回転速度
[rpm] |
通常平面切削 |
=GCodeのS値
CNC2418では、
約10倍がrpm値 |
下の設定表の
n/10 |
| Vc |
サーフェス速度
[m/min] |
先端最外周速度 |
=D x π x n/1000 |
自動計算 |
|
ランプスピンドル速度
[rpm] |
傾斜切削時の
スピンドル回転数 |
=GCodeのS値
CNC2418では、
約10倍がrpm値 |
スピンドル回転
速度と同じ |
| Vf |
切削送り速度
[mm/min] |
XY方向の
切削速度 |
=GCodeのF値
Feed |
下の設定表
より |
| fz |
一刃当たりの送り
[mm/t] |
刃が1回通過
毎の切削量
2Fluteでは
1/2回転当たり |
=(Vf/n)/Z |
自動計算 |
|
進入送り速度
[mm/min] |
進入時XY方向
切削速度 |
進入時のF値 |
切削送り速度と
同じ |
|
退出送り速度
[mm/min] |
退出時XY方向
切削速度 |
退出時のF値 |
切削送り速度と
同じ |
|
ランプ送り速度
[mm/min] |
傾斜部切削時の
XY移動速度 |
傾斜部のF値 |
切削送り速度の
2/3程度 |
| Vap |
切込み送り速度
[mm/min] |
Z軸方向の
切削速度 |
降下時のF値 |
切削送り速度の
1/3程度 |
|
回転あたりの送り
[mm] |
Z軸方向の
送り量 |
=Vap/n |
自動計算 |
今回の肝心要の「設定表」です。
深さは、四捨五入しました。
マシンの剛性が低いので3Fluteや4Fluteやネック長比も同じ(無視)とします。
後は、実際に使って練り上げていくつもりです。
プラスチック系、アルミは、ちと不安もあり全部検証しているわけではないので
もし、折れたりしましたらm(_ _)m
設定表:<木材・MDF> n=8000rpm(GCode:S800)
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
切削送り速度
Vf[mm/min] |
木材 |
220 |
290 |
340 |
390 |
450 |
510 |
530 |
530 |
| MDF |
260 |
350 |
410 |
470 |
540 |
610 |
640 |
640 |
| 深さ[mm] |
木材 |
0.3 |
0.4 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.6 |
0.7 |
0.7 |
| MDF |
0.4 |
0.5 |
0.7 |
0.7 |
0.9 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
木材:パイン集成材(赤松)辺りまでは、大丈夫かな?
もっと硬い、黒壇・紫檀・ツゲ・ケヤキは、下げる必要あります。
設定表:<PVC・アクリル・ABS・ポリエチレン>
エンドミル:スパイラル・タイプ(Flute:1or2)必須
| D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
切削送り速度
Vf
[mm/min] |
2000rpm |
PVC |
100 |
130 |
160 |
180 |
200 |
230 |
240 |
240 |
| 3000rpm |
アクリル
ABS |
150 |
190 |
230 |
270 |
300 |
340 |
360 |
360 |
| 4000rpm |
PE |
190 |
260 |
310 |
350 |
410 |
460 |
480 |
480 |
| 深さ[mm] |
0.3 |
0.4 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.6 |
0.7 |
0.7 |
設定表:<アルミ> n=8000 [rpm]
D[mm] |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.175 |
Vf[mm/min] |
110 |
140 |
170 |
200 |
230 |
250 |
270 |
270 |
深さ[mm] |
④fz x8 |
0.05 |
0.07 |
0.09 |
0.10 |
0.11 |
0.13 |
0.13 |
0.13 |
2018.3.23追加(理由は下の追伸)
特に2.0mm以上の深さ: 0.13mmは、厳しい気がしてきた。
深さ: 0.05mm~ 実切削して様子を見た方がいいと思われます。
設定表:<アルミ> n=10000 [rpm]
(2019.6.22見直し版)
| D[mm] | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2~3.175 |
| Vf[mm/min] | 80 | 100 | 120 | 180 |
| 深さ[mm] | 0.05 | 0.05 | 0.07 | 0.07 |
2019.6.22
ここでアルミカプラーを切削、反省して見直し(-_-;)
・できるだけドリルで下穴を開けて、そこから側面切削で
[最大切削ピッチ]0.1~0.3mmでゆっくりやるのがいいみたい。
・特に径が大きめのミルでは底面全体で切削する時は、
マシンの剛性やスピンドルモータの力が弱いので
Feed:120~130mm/minに下げた方がいい。
設定表:<PCB> まだミルの選択含めて検討の余地がありますが
| 部材 |
パターン |
カット(1.6mm厚) |
| 銅箔 |
35μm |
70μm |
35/70μm |
| ミルタイプ |
トウモロコシ |
V 20° |
トウモロコシ |
| D[mm] |
0.6 |
0.2 |
1.0 |
| n [rpm] |
5000 |
8000 |
8000 |
| Vf[mm/min] |
100 |
100 |
250 |
| 深さ[mm] |
0.05 |
0.05 |
0.3 |
設定表:<PCB> (2018.4.14の検討で改定)(カットは、上表)
| 銅箔 |
35μm |
70μm |
| 最小箔間 |
0.2/0.3/0.4mm |
>0.6mm |
0.3mm |
>0.6mm |
| ミルタイプ |
1-Flute V-Cutter
10° or 20° ※1 |
トウモロコシ |
1-Flute V-Cutter
20° |
トウモロコシ |
| D[mm] |
0.2/0.3/0.4 |
0.6 |
0.2 ※2 |
0.6 |
| n [rpm] |
8000~10000(S800~S1000) |
| Vf[mm/min] |
F100 |
F100 |
F100 |
F100 |
深さ
[mm]
※4 |
1巡目 |
ー0.05 |
ー0.05 |
ー0.03 |
ー0.05 |
| 2巡目 |
ー0.07 |
ー0.07 |
ー0.06 |
ー0.10 |
| 3巡目 |
/ |
/ |
ー0.10 |
ー0.15 |
| 4巡目 |
/ |
/ |
ー0.17 |
/ |
| 5巡目 |
/ |
/ |
/ ※3 |
/ |
※1:V-Cutter 1flute 30°がいいらしいが、所持してなく。
※2:先端径0.2mmで切削すると箔間0.3mmになるため。
※3:テストは、5巡でやったが4巡にしている。たぶん大丈夫だろう。
※4:HeightMapの使用は、必須。
まだ見直すべき所があるとは思いますが
ひとまず、マーティー工房では、整理がついたので
モヤモヤしたものがスッキリした気分です。
*****追伸です(2018.3.23)*****
その後、テスト切削したMDFを眺めていたら
開始点(左端)が曲がっているのに気づきました。
切削開始点の拡大。左から開始して右方向に切削しています。
下から3つは、深さ -1.33mm、切削開始で一旦、右斜め上に動いています。
よーく見ると、下から2番目の深さ:-1.33mm、F800が最も顕著です。
下から4番目は、深さ -1.00mm、微妙にその傾向はありますが
ほぼ横にまっすぐ動いています。
エンドミルの径:3.175mmです。
マンガで現すと、こんな動き。説明図がラフすぎますが、
エンドミルは時計回りなので、被削材から赤矢印の力が発生するからだと考えます。
これは、明らかに深すぎて、スピンドルがたわんでいますね~
切削の反動力(赤矢印)とエンドミルのたわみの反発力とが釣り合った所に
ズレ分が安定しているのだと思われます。
ということで、MDFでは、深さ;-1.0mm以上は止めた方がよさそうです。
もっと硬い物は、なおさら浅くしないといけないですね~
今までの弱気の設定は、精度という点で意外とよかったのかも。
となると、アルミの深さは気になるところです。
特に3.175mmで深さ-0.13mmは、無理っぽいなあ~?
(深さに”-”つけるのはおかしいかなあ?)
*****追伸 ここまで*****
《おまけの情報》
<木材の硬さ>
「
木材博物館」という所の「
強度」に木材が硬さ順に
「非常に硬い・硬い・やや硬い・並・やや柔らかい・柔らかい」で並べられています。
ホームセンターにありそうなのを抜粋すると、こんなもんでしょうか。
硬いと思っていた赤松は、並に近いですね~
(赤松はリストにないけど検索するとでてきます)
①非常に硬い :ケヤキ、黒檀、紫檀、ツゲ
②硬い :桜、ブナ、マホガニー
③やや硬い :カラ松、椿、赤松(レッドパイン)
④並 :桧
⑤やや柔らかい:エゾ松、黒松、杉、桂、白松(ホワイトパイン)
⑥柔らかい :バルサ、ファルカタ、桐
MDFの切削する上での硬さは、感覚的には、
⑤やや柔らかい or ⑥柔らかい という気がしています。
比重で比較すると、桜とブナの間になるらしいのですが
上のサイトの
「比重」順で並べたページをみると
硬さ順と比重順は、同じではありません。
アクリルやアルミの硬さを調べてみると
ここには、アクリル表面の硬さはアルミニウムとほぼ同じとあります。
こちらには、アクリルの表面硬度は鉛筆の2H程度。
人の爪の硬さと同等。爪で強く引っ掻くと傷がつく。
とあります。
合体すると、爪でアルミに傷がつく。ということになります。
マーティーの爪では、1円玉や放熱板をこすりましたが
爪の方が微妙に擦れてアルミが光沢する感じです。
アクリルでアルミに傷が入りますが、逆は入りませんね~
微妙な差である感触ですが、「傷つけ硬さ」は、
アクリル>アルミ>爪 の順のようです。
この辺などでモース硬度を調べると
この数字に比例した硬さというわけではないですが
2:爪
2:アクリル
2:鉛筆2H
2~2.9:アルミニウム
2.5~4:銅
3~4:真鍮
4~5:鉄
5:ニッケル
<切削動力計算式>
実は、
ここから
[技術情報]⇒[技術資料]⇒[
各種工具の切削動力計算]へたどって
[旋削]をクリックすると、こんな窓がでて「切削電力」なるものが
計算できるらしいのを見つけました。
更に、旋削に関する計算式は、
ここのPDFに
フライス加工切削条件の選び方は、
ここのPDFにありました。
ここにも同じものが
(MITSUBISHI MATERIALS 技術情報 > 技術資料 > 所要動力計算式 )
あります。
そこで、切削動力を計算して
スピンドルのパワーや切削体積からCNC2418の限界値を導き出そう
なんて大それた事を考えましたが、難しすぎて途中で断念(´-﹏-`;)
その途中で、
<スピンドルの定格>
CNC2418のスピンドル:775を探してみました(775に似たものも)
775といっても沢山の種類があるんですね~
DZT's Storeには、次の情報だけがあります。
[Model]:775
[Rated voltage]: 12V-36v
[12V load current]: 1.7A (starting current 2.2A)
[Stall current]: 4.7A
[Load power]: 20.4W
[Speed]: about 10000 rev / min
24VでSpeed:10000 rpm は、実測して確かめています。
無負荷の10000 rpm と Stall:4.7A を黄色にすると
こんなにいっぱい調べましたが、両方合致する品番はありませんでした。
無負荷で24V 0.5A 10000rpm程度だと
Stall Current:20A辺りのものになるようなのですが...
ということで
今の所、切削に不自由はきたしてないのですが
次にスピンドルを購入する場合は,定格がわかったものにしようかな。
せっかく調べたし...
<愚痴です>
マーティーPCが、Microsoftにやられました~
Win10が全く起動せず、SafeBoot設定の所にも行きつかない重症のループであります。
こんな事にならないようFall Creators Updateを頑なに拒否していましたが、
どんどん手口を変えて攻撃され、数週間前に突然、UPDATEされてしまいました。
Update自体は失敗はなく終わっていましたが、Driver関連で不具合がでて
やはり元に戻したくて以前のバージョンに復元したら、死にました。_| ̄|○
どこかに書かないと、怒り心頭おさまらず...
丁度、Candleで切削の確認をした後だったので、別のPCで何とかまとめ上げました。
Windows10の再インストールと全アプリインストールのフルコースです。
再インストールでは、ブログがとても役に立っているところであります。
書いててよかったとつくづく感じております。
Ubuntuにしようかな~~