マシニングの切削条件！計算式や目安は？

切削条件とは

切削条件とは回転数と送りの事です。

回転、送りは計算式によって求める事が出来ます。

ただし、品物の材質、工具、切込み量、形状、段取りなどによって変わります。

まずは、計算によっておおよその値を求めて、職人の勘で決めます。

計算式

• Ｎ：主軸回転数（min-1）
• Ｖ：切削速度（m/min）:周速ともいう
• Ｄ：工具直径（mm）
• π：（3.14）
• ｆ：送り速度（mm/min）
• ｆｚ：一枚刃の送り

例えば、１０キリ、周速２０ｍ/minで送り0.1の場合の回転数と送りは？

回転数Ｎ＝1000Ｘ２０/（3.14Ｘ10）＝639.94≒640　となる。（小数点四捨五入）

送りはＦ＝640Ｘ0.1＝64

キリは、刃数1枚と考えます。

材質と工具

材質と工具で、切削条件は変わります。

それは、カタログ値で推奨条件というのが記載されています。

新規部品や新しい工具を使う際は、カタログ値を最初、入力します。

材質

代表的な材質は、ＳＳ４００，Ｓ４５Ｃ、ＳＵＳ３０４、ＳＣＭ、アルミ5051。

材料は快削材と難削材と分けられます。

• 快削材：硬くない、加工しやすい材質。（アルミ、銅、ＳＳ４００、プラスチック）
• 難削材：硬くて、加工しにくい材質です。（ＳＵＳ304、チタン合金）

難削材になるほど、回転数が下がります。

焼き入れ鋼は、焼き入れ前は柔らかく、焼き入れ後は硬くなります。

工具

工具自体の材質があります。

代表的なのは、ハイス、超硬、サーメット。

• ハイス：粘っこい、安い。
• 超硬：硬い、高い、強い。ハイスの倍の回転数で加工出来る。
• サーメット：ハイスと超硬の間くらいの材質。
• ダイヤモンド：超硬以上の硬さで、超硬の倍以上の回転数が可能。

工具が硬い材質ほど、回転数が上げられます。

工具はコーティングする事で、より長く長持ちさせる事が出来ますが、少し値上がりします。

加工条件の目安

上記の事を踏まえて、僕なりの経験で、加工条件表を作成してみました。目安にして下さい。

先輩に「音で判断しろ」と言われた事がありますが、鈍い音がしないようにしています。

ドリル

送り速度は、キリの径の1/100倍を回転数に掛けた値にしています。例えばφ10キリであれば1/100倍は0.1なので、回転数500とすれば、0.1Ｘ500＝50　となりｆが50としています。

下穴が空いている時は、回転数を半分以下に落としています。周速は、中央部ではなく、外側の方が主役になるからです。例えば、φ40穴で下穴φ20であけると負荷を減らせますが、φ40のキリ穴の時は回転数を半分以下にします。

タップ

タップは、ＯＳＧのＡタップとＳＵＳ用タップに分けさせて、表を作りました。

送りはタップのピッチになります。

タップは、回転数を上げられません。

• その理由は、タップの構造的に弱いのと、キレイなタップが形成されにくい為です。
• 回転を速くしてしまうと、タップが折れたり、むしれた感じのタップになりやすいです。

Ａタップは、わりと万能なタップでＳＵＳも出来るのですが、やはり硬い材料はＳＵＳ用タップや超硬タップなどを使用した方がいいです。

ポイントタップは上記の条件の２倍でもいいと思います。

ＳＵＳ用タップで、アルミやＳＳ４００も加工は可能なので、常時、付けておいてもいいかもしれないです。

エンドミル

送り速度は0.1にしています。例えば回転数500であればｆ50ですね。

切込み量Ｚは、一般的には、径の半分くらいとされているので、φ２０のエンドミルでは深さ10くらいでやるのがいいです。φ２０でも全面当たるのか、少しだけ当たるのか、負荷が違ってきます。

荒ラフィングでは、回転を下げてます。仕上げは回転を上げて送りを下げる事によって、キレイな面が出来やすくなります。

面取り

送りは、0.1Ｘ刃数で計算しています。

面取りは、負荷が高い所、低い所の差が大きい為か、加工条件は遅めにしています。

速くしてしまうと、仕上がり面が悪かったり工具が壊れる事がありました。

フェイスミル

送りは、刃数Ｘ0.1にしています。

フェイスミルは、超硬チップ式なので、ハイスの条件は書いていません。

切込み量Ｚは最大でも１ミリくらいにしています。それも工具によりけりですが、カタログに書いてあります。

ボーリング

送りは0.1にしています。ほとんどのボーリングバーは１枚刃です。

荒は片肉0.5-1くらい、仕上げは片肉0.2くらいにしてます。（目安です）

ダイヤモンド工具

• アルミの場合は、ダイヤモンドの工具を使用出来ます。
  • ボーリング、フェイスミルで使用した事があります。
• 条件は周速200-1000　ほどです。
  • 加工条件はかなり速いです。
  • 切込み量は0.1-0.2ほどです。残り代は、別工具で削ります。
• 値段が高いので、一枚刃で取り付けて、摩耗したら研磨に出します。
  • アルミを削るのでほとんど摩耗はしません。