エンドミルホルダーで工具寿命が2倍に？長さと突き出し量の最適解

ホルダーの長さで工具寿命が劇的に変わる

「エンドミルホルダーなんてどれでも同じでしょ？」そう思っていませんか？

実は、ホルダー選びを間違えると、工具寿命が半分以下になることも…！

たった数ミリの違いで、加工精度や工具寿命が大きく変わってくるのがエンドミルホルダーの世界。ホルダーの長さや突き出し量を適切に管理することで、より高精度な加工を実現し、工具寿命を延ばし、ひいてはコスト削減にも繋がるのです。

本記事では、エンドミルホルダーの重要性を、特に加工精度と工具寿命に焦点を当てて解説します。後半では、30番テーパーのホルダー選びのポイントも解説するので、ぜひ最後まで読んでみてください！

エンドミルホルダーは、エンドミルをマシニングセンタの主軸にしっかりと固定し、安定した切削を実現するための縁の下の力持ちです。ホルダー選びを間違えると、以下のような問題が発生する可能性があります。

振動の発生: ホルダーがエンドミルをしっかりと保持できない、もしくはホルダー自体が振動しやすい場合は、切削中に振動が発生しやすくなります。振動は、加工面の精度低下や工具の摩耗を早める原因となります。
たわみの発生: ホルダーの剛性が不十分だと、切削中にエンドミルがたわんでしまいます。特に長いホルダーを使用する場合、たわみが大きくなり、加工精度が低下するだけでなく、工具の破損にもつながる可能性があります。
工具寿命の低下: ホルダーの選定ミスは、エンドミルの性能を十分に発揮できないばかりか、工具寿命の低下にもつながります。

ホルダーの長さは、エンドミルの性能に直接影響を与える重要な要素の一つです。ホルダーが長すぎると、以下のような問題が発生する可能性があります。

たわみの増大: ホルダーが長くなればなるほど、先端側のたわみは大きくなります。これは、長い棒ほど曲がりやすいのと同じ原理です。たわみが大きくなると、加工精度が低下し、加工面にばらつきが生じやすくなります。
- 例えば、直径10mmのエンドミルを突き出した場合、ホルダーの長さが2倍になると、たわみ量は約8倍にもなります。
振動の発生: 長いホルダーは、短いホルダーに比べて振動しやすいという特徴があります。振動は、工具の摩耗を早め、最終的には工具の破損につながることがあります。
切削力の集中: ホルダーが長いと、切削力がエンドミルの先端に集中しやすくなります。その結果、工具の寿命が短くなり、頻繁な工具交換が必要になる可能性があります。

小型マシニングセンタでよく使用される30番テーパー(BT30)は、軽量である一方、剛性が低いという特徴があります。そのため、ホルダーの長さには特に注意が必要です。

可能な限り短いホルダーを選ぶ: 30番テーパーのホルダーを選ぶ際には、加工に必要な範囲内で可能な限り短いホルダーを選ぶようにしましょう。短いホルダーほど剛性が高く、振動を抑えることができます。
突き出し量は最小限に: エンドミルの突き出し量は、ホルダーの先端からワークに接触するまでの長さのことです。突き出し量が長くなると、たわみや振動が発生しやすくなるため、最小限に抑えることが重要です。
- 突き出し量は、エンドミルの直径の1.5倍以内を目安にすると良いでしょう
剛性とバランスを重視: 30番テーパーのホルダーは、軽量ながらも高剛性な製品が数多く販売されています。加工内容に応じて、適切な剛性とバランスを備えたホルダーを選びましょう。
- 例えば、深溝加工には剛性が高く、振動減衰性に優れたホルダーを選ぶようにしましょう。