被削材に応じた旋削チップの選び方は？

最適な加工結果を得るには、被削材の材質に適した旋削チップを選択することが重要です。旋削インサートのサプライヤーとして、私は間違った選択が表面仕上げの低下、工具寿命の短縮、生産コストの増加につながる可能性があることを直接見てきました。このブログ投稿では、加工する被削材に基づいて最適な旋削チップを選択する方法についていくつかのヒントを紹介します。

被削材の材質を理解する

インサートの選択に入る前に、遭遇する可能性のあるさまざまなタイプの被削材を理解することが重要です。一般的なカテゴリをいくつか示します。

スチール:これには、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、工具鋼が含まれます。鋼の硬度、強度、被削性は、その組成と熱処理によって異なります。
鋳鉄:鋳鉄は、優れた鋳造性と耐摩耗性で知られています。ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、白鋳鉄などの種類があり、それぞれ加工特性が異なります。
アルミニウム合金:アルミニウム合金は軽量で耐食性があり、加工が容易です。これらは航空宇宙、自動車、エレクトロニクス産業で一般的に使用されています。
チタン合金:チタン合金は強くて軽く、耐食性にも優れています。ただし、強度が高く熱伝導率が低いため、機械加工が困難でもあります。
ニッケル基合金:ニッケルベースの合金は、航空宇宙エンジンやガスタービンなどの高温用途に使用されます。これらは、優れた耐食性と高温での高い強度で知られています。

旋削チップを選択する際に考慮すべき要素

特定の被削材材質に合わせて旋削インサートを選択する場合、考慮すべき要素がいくつかあります。

材質の硬度:被削材の材質の硬さによって、必要なインサート材種の種類が決まります。より硬い材料にはより高い耐摩耗性を備えたインサートが必要ですが、より柔らかい材料はより低い耐摩耗性グレードで機械加工できます。
切断条件:切削速度、送り速度、切込みなどの切削条件もチップの選択に影響します。より高い切削速度と送りには、より優れた耐熱性と靭性を備えたチップが必要です。
表面仕上げ要件:高品質の表面仕上げが必要な場合は、鋭い切れ刃と良好な切りくず処理を備えたチップを選択する必要があります。
切りくず制御:切りくずの堆積を防ぎ、加工効率を向上させるには、効果的な切りくず処理が不可欠です。チップ形状により切りくず形状も異なりますので、被削材や切削条件に適したチップを選択してください。
料金：最後に、コストは常に考慮すべき事項です。高品質のチップを選択することは重要ですが、コストと性能および工具寿命のバランスをとることも必要です。

さまざまな被削材に対応したインサート材種

考慮すべき要素を説明したので、さまざまな被削材に対する推奨チップ材種を見てみましょう。

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スチール

炭素鋼:炭素鋼の場合は、通常、P20 または P30 材種などの汎用超硬インサート材種が適切な選択です。これらのグレードは、耐摩耗性と靭性のバランスが優れています。
合金鋼:合金鋼は炭素鋼よりも硬く、機械加工が困難です。合金鋼の場合は、P10 または P20 グレードなどのより硬い超硬インサートグレードが推奨されます。これらのグレードは優れた耐摩耗性を備え、より高い切削速度に耐えることができます。
ステンレス鋼:ステンレス鋼は、高い耐食性と靭性で知られています。ステンレス鋼の場合は、TiN または TiAlN コーティングなどの特殊コーティングを施した超硬インサート材種を推奨します。これらのコーティングにより耐摩耗性が向上し、摩擦が軽減されるため、工具寿命が長くなります。
工具鋼:工具鋼は非常に硬いため、耐摩耗性の高いインサートが必要です。工具鋼の場合は、セラミックまたは CBN (立方晶窒化ホウ素) インサート材種を推奨します。これらの材種は優れた耐摩耗性を備え、高い切削速度と温度に耐えることができます。

鋳鉄

ねずみ鋳鉄:ねずみ鋳鉄は比較的加工が容易で、K20 や K30 材種などの汎用超硬インサート材種で加工できます。これらのグレードは、耐摩耗性と靭性のバランスが優れています。
ダクタイル鋳鉄:ダクタイル鋳鉄はねずみ鋳鉄よりも強度があり、機械加工が困難です。ダクタイル鋳鉄の場合は、K10 または K20 などのより硬い超硬インサート材種を推奨します。これらのグレードは優れた耐摩耗性を備え、より高い切削速度に耐えることができます。
白鋳鉄:白鋳鉄は非常に硬くて脆いため、耐摩耗性の高いインサートが必要です。白鋳鉄の場合はセラミックまたはCBNインサート材種を推奨します。これらの材種は優れた耐摩耗性を備え、高い切削速度と温度に耐えることができます。

アルミニウム合金

アルミニウム合金:アルミニウム合金は加工が容易で、鋭い切れ刃と良好な切りくず処理を備えた超硬インサート材種を使用して加工できます。アルミニウム合金の場合は、PCD（多結晶ダイヤモンド）インサート材種など、表面を研磨した超硬インサート材種を推奨します。これらのグレードは耐摩耗性に優れ、高品位な表面仕上げが可能です。

チタン合金

チタン合金:チタン合金は、強度が高く熱伝導率が低いため、機械加工が困難です。チタン合金の場合は、TiAlN コーティングなどの特殊コーティングを施した超硬インサート材種を推奨します。これらのコーティングにより耐摩耗性が向上し、摩擦が軽減されるため、工具寿命が長くなります。

ニッケル基合金

ニッケル基合金:ニッケルベースの合金は非常に硬く、耐摩耗性の高いインサートが必要です。ニッケル基合金の場合、セラミックまたは CBN インサート材種が推奨されます。これらの材種は優れた耐摩耗性を備え、高い切削速度と温度に耐えることができます。

さまざまな被削材のインサート形状

チップ材種に加えて、チップ形状もチップの選択において重要な役割を果たします。チップ形状の違いにより切りくず形状や切削抵抗が異なるため、被削材や切削条件に適したチップを選択してください。

ポジすくいインサート:ポジすくいチップは鋭い切れ刃とポジティブすくい角を備えており、切削抵抗を低減し、切りくず処理を向上させます。これらのインサートは、アルミニウム合金や軟鋼などの軟質材料の加工に適しています。
ネガティブレーキインサート:ネガすくいチップは、より強力な切れ刃とネガティブすくい角を備えており、切削抵抗が増加しますが、耐摩耗性が向上します。これらのインサートは、鋳鉄やステンレス鋼などの硬質材料の加工に適しています。
丸型インサート:丸チップは円形の切れ刃を持ち、輪郭や半径の加工に適しています。これらのインサートは、旋削、ボーリング、フェーシング加工で一般的に使用されます。
四角いインサート:四角チップは切れ刃が正方形で、直線面や肩部の加工に適しています。これらのインサートは旋削加工やフェーシング加工によく使用されます。
三角形インサート:三角形チップは三角形の切れ刃を持ち、小径や狭いコーナーの加工に適しています。これらのインサートは旋削加工やボーリング加工によく使用されます。

推奨インサート製品

旋削用インサートのサプライヤーとして、当社はさまざまな被削材の材質や切削条件のニーズを満たす幅広いチップ製品を提供しています。おすすめの製品をいくつかご紹介します。

VNMG 超硬インサート: これらのインサートは、鋼、鋳鉄、アルミニウム合金を含む幅広い材料に適しています。優れた耐摩耗性と切りくず処理を実現します。
DCMT CNC インサート: これらのインサートは鋼および鋳鉄の高速加工用に設計されています。優れた耐熱性と靭性を備えています。
CCMTインサートツール: 小径や狭いコーナーの加工に適したチップです。優れた切りくず処理と表面仕上げを実現します。

結論

最適な加工結果を得るには、被削材の材質に適した旋削チップを選択することが不可欠です。このブログ投稿で説明した材料の硬度、切削条件、表面仕上げの要件、切りくず処理、コストなどの要素を考慮することで、用途に最適なチップを選択できます。ご質問がある場合、または適切なインサートの選択についてサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは、お客様の加工効率と生産性の向上をお手伝いします。