12.07.2023

Milling instead of drilling

An alternative for long-chipping aluminium materials

Replacing a drill by a milling cutter to drill bores into a workpiece is a suggestion that takes some getting used to and initially causes many manufacturers to frown. However, the technology change makes sense for some parts, especially in the field of e-mobility. MAPAL shows that this not only allows greater process reliability, but even shorter machining times.

穴あけ加工の最速の方法は、適切なドリルを使用することです。材料に円形に入る直径の小さいフライスカッターは、加工中にかなり長い距離をカバーするため、サイクルタイムが長くなります。しかし材料によっては、ドリルの時間的優位性を打ち消すような非生産的な時間が発生することがあります。

e-モビリティへの移行の過程で、切りくずの長いアルミニウムからなる溶接設計や構造部品が機械加工されることになります。 たとえば、バッテリーのハウジングは、シリコンをまったく含まないか、またはごく少量しか含まない押出成形品から作られることがよくあります。 そのため、切りくずの破壊がより困難になり、切りくずの巣ができ、機械や工具に引っかかる可能性があります。 鍛造アルミニウム製のシャーシ部品を加工するときにも同じ問題が発生し、メーカーも長い切りくずに悩まされています。 工具のシャンクに付着すると、自動工具交換ができなくなる可能性があります。 切りくずクラスターは中断を引き起こし、加工時間に悪影響を及ぼします。

  切りくずの長いアルミ材では切りくずボールが機械や工具に詰まり、故障の原因となることがあります。 ©MAPAL

特に、ソリッドまたは特定のボーリング作業からの穴あけ中に、バリが形成され、それが押し出され、リングとして工具の周囲に巻き付くことがあります。 PCD ツールのセールスマネージャーである Leander Bolz 氏は「これらのリングは工具の刃先に蓄積し、ワークピースや工具を損傷する可能性があります」と断言します。

原則として、ドリルにはチップブレーカーを装備することができますが、通常、これにより工具寿命が短くなります。 さらに使用される材料によっては、チップ ブレーカーが確実に機能することが常に保証されるわけではありません。 シリコン含有量の少ないアルミニウムは、鋳造、バッチ、または保管条件に応じて異なる特性を示すことがあり、これは異なる切りくず形成にも反映されます。 これは、実際には前加工の取り代状況が頻繁に変更されることを意味します。 場合によってはブレードや工具全体を穴あけ工具に交換する必要がありますが、フライスによる削り代は、駆動トラックを介して簡単に削減または増加できます。

フライス加工による柔軟性

  SPM シリーズの PCD チップ付き大容量フライスカッター ©MAPAL

このフライス加工戦略は、異なる直径の穴が必要な場合にもその柔軟性を発揮します。 これには 1 つのフライスカッターを使用できます。 より大きな穴加工の場合、前加工のために 1 つまたは 2 つのドリルを交換する必要がなくなります。 MAPALでは、ドリル加工に比べて初期性能の欠点を補う、特に前加工時の時間を節約できるため、対象の材料にフライスカッターを使用することを推奨しています。 特定のワークピースでは、例えば構造部品の薄壁に穴あけにより変形の危険性がある場合や、シャーシ技術で非常に特殊な粗さの穴加工が必要な場合など、フライスカッターは初めから優れています。

Leander Bolz 氏が説明するように、複合工具を使用するとサイクル タイムがさらに短縮されます。「フライス加工が工具の前面で行われ、精密機械加工がその後で行われる場合、穴は 1 回のパスで完全に作成できます。」 さまざまな形状から選択できるツールは、それぞれの加工作業に適応します。 MAPALは、アルミニウム加工用の PCD 刃先を備えた SPM フライス カッター(構造部品加工) を提供しています。 これらの非常に頑丈に設計された大量生産用フライスカッターは、もともと航空宇宙産業向けに固体から材料を機械加工するために開発されました。

Combination tools with milling operation and fine machining operation produce bores in one pass.   ©MAPAL
MAPAL has successfully tested the “milling instead of drilling” process with several customers and has changed machining operations thanks to the positive results. “Here we have to break up old patterns of thinking and dare to do something new”, says Bolz, who is working to convince people of the same.

Kathrin Rehor, PR Project Manager at MAPAL

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Kathrin Rehor Public Relations Kathrin.Rehor@mapal.com Phone: +49 7361 585 3342