穴あけ加工作業の間にどのような切削力が発生しますか？
穴あけ加工における切削力とは、最大の力である接線方向の主要な切削力 Fcです。下の図1に示すように、穴あけ加工におけるXY面の転向力 FxおよびFy、さらにフィードフォースFfは、固定式動力計を使用して直接測定することができます。また、回転式動力計を使用すれば、穴あけモーメント Mzも測定できます。
穴あけ加工における切削力の測定
Cutting forces during drilling operation - the orthogonal force components, Fc, Ff and Fp are shown. The vectoral summation of Fc and Ff is the active force Fa. By using the drilling moment Mc and the drill diameter, the cutting force Fc can be calculated.
どうすれば穴あけ加工プロセスにおける切削力を測定できますか？
穴あけ加工中の荷重を測定するために、固定式動力計と回転式動力計（RCD）の両方を使用できます。RCDは機械スピンドルに直接挿入し、工具は適切なツールホルダによりRCDに接続します。RCDは機械スピンドルに接続されているため、作業中に回転します。穴あけ工具に作用する切削力 Fcおよびパッシブフォース Fpは、穴あけモーメント Mz（Mcと呼ばれる場合もあり）と転向力 Fx、Fyを使用して計算できます。フィードフォース Ffは直接測定できます。
固定式動力計を使用する場合、ワークを動力計にしっかり固定します。
切削力の測定に固定式と回転式のどちらの動力計を使用するかは要件によって異なります。穴あけモーメントの直接測定を目的とする場合、RCDを使用する必要があります。固定式動力計では、穴あけモーメントは直交方向の力成分の測定値を使用しなければ計算できません。（一部のメーカーは切削トルクも測定可能な固定式動力計を販売しています）
穴あけ作業中に切削力をなぜ測定するのですか？
穴あけ加工は、ワーク上に非常に高い熱負荷を発生させます。特に、安全上重要なコンポーネントが関与する場合、荷重の測定に基づくプロセス解析は、最大限の生産信頼性を確保するための重要な要因となります。