著者:副業の宮殿|製造業に携わる現役エンジニア。技術士試験対策書籍をKindleで複数出版。技術ブログ「副業の宮殿」にて製造業DX・AI活用の情報を発信中。

切削加工は工具で金属を削り取って目的の形状を作る代表的な機械加工です。旋削(旋盤加工)とフライス加工(マシニングセンター加工)は最もよく使われる切削加工で、適切な工具選定と切削条件の設定が加工品質とコストを決めます。

旋削加工の基礎

旋削はワーク(加工物)を回転させ、固定した切削工具(バイト・チップ)で削る加工です。円筒・テーパー・ねじ・溝加工に適します。主な切削条件:①切削速度(Vc):工具と工作物の相対速度。m/min。材料・工具種類により推奨値がある。②送り速度(f):工具の1回転あたりの移動量。mm/rev。③切込み深さ(ap):径方向の切り込み量。これらのバランスが工具寿命・加工精度・表面粗さを決定します。

フライス加工の基礎

フライス加工は回転する多刃工具(エンドミル・フライス等)で平面・溝・輪郭を加工します。マシニングセンターはATCで工具を自動交換しながら複合加工できます。加工方法の種類:正面フライス(平面削り)・エンドミル加工(輪郭・ポケット)・ドリル(穴あけ)・タップ(ネジ切り)。

工具材種の選択

超硬合金(コーテッドカーバイド):最も汎用性が高い。鋼材・鋳鉄・ステンレスに対応。②セラミック:高速切削に向く。靭性が低く割れやすいため衝撃に弱い。③CBN(立方晶窒化ホウ素):硬化材(焼入れ鋼)の精密仕上げに最適。工具メーカーカタログの推奨条件を参考に選定します。

まとめ

切削加工の品質は「工具材種・切削条件(Vc・f・ap)・クーラント(切削油)」の3要素で決まります。まず工具メーカーのカタログ推奨条件から始め、実際の加工結果を見ながら条件を最適化することが基本です。