ステンレス鋼・アルミ・チタン等のCNCフライス実証済み戦略

CNCフライス操作はマシンタイプと材料、切削工具、切削油等の要因に基づき実行すべきです。ここではCNClathing.comがステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、超合金など異なる材料加工のためのCNCフライスのヒントとコツを紹介します。

異なる材料向けCNCフライスのヒントとコツ

1. CNCフライス ステンレス鋼

ステンレス鋼はフェライト/マルテンサイト系、オーステナイト系、二相系（オーステナイト/フェライト）に分類されます。各材料タイプはフライスプロセスで異なる要件を持ちます。

フェライト/マルテンサイト系ステンレス鋼のフライスヒント

フェライト系ステンレス鋼の切削性は低合金鋼に近いため、鋼フライスから学べます。マルテンサイト系ステンレス鋼はより高い加工硬化性を持ち、非常に高い切削力が必要。正しい工具パスとアーク切削法で最良結果を得る、より高い切削速度、より高靭性材料、強化切れ刃で加工硬化効果を克服し安全性確保。

オーステナイト系および二相系ステンレス鋼のフライスヒント

オーステナイト系と二相系ステンレス鋼フライスの主な摩耗は、熱亀裂、溝摩耗、チップ付着/溶着による切れ刃チッピングです。CNCフライス ステンレス鋼部品ではバリと表面品質が主な問題です。
荒加工推奨：
1) 高切削速度（150〜250m/min）でチップ付着回避
2) 切削油なしのドライ切削で熱亀裂最小化

仕上げ加工推奨：
1) 表面品質向上のため、切削油またはオイルミスト/マイクロ潤滑が好ましい。仕上げでは切削領域の発熱が少ないため熱亀裂が少ない。
2) サーメット材料使用時、切削油なしで良好な表面品質取得可能。
3) 送りが低すぎると変形硬化領域での切削によりカッター摩耗がより深刻化する可能性。

2. CNCフライス アルミニウム合金

非鉄金属について、ここではシリコン含有量13%未満のアルミニウム合金を扱います。主な摩耗原因は切れ刃への溶着刃（ビルトアップエッジ）または付着で、バリ発生と表面品質問題を引き起こします。CNCフライス アルミニウム部品の表面傷防止には、良好なチップ形成とチップ除去が非常に重要です。
1) 鋭利に研磨された切れ刃を持つPCDブレード使用で、良好なチップブレーク能力確保、チップ溜まり防止
2) 正すくい角で鋭利な切れ刃を持つ溝タイプブレード選択
3) アルミニウム合金加工時は常に切削油使用、工具切れ刃への材料付着防止、表面品質向上
シリコン含有量 < 8%：切削油濃度5%
シリコン含有量 8-12%：切削油濃度10%
シリコン含有量 > 12%：切削油濃度15%
4) より高い切削速度は通常工具寿命に悪影響なく性能向上
5) 高ワークテーブル送りのため、「プリリーディング」機能付きマシン使用で寸法誤差回避
6) 工具寿命は常にバリ形成または部品表面品質に影響。Hex推奨値0.10-0.20mm、小さすぎるとバリ発生

3. CNCフライス チタン合金と超合金

超合金とチタンのCNCフライスには通常、高剛性、高出力、高トルクで低速運転可能な工作機械が必要。溝摩耗と切れ刃チッピングが最も一般的な摩耗タイプ。発生する高熱が切削速度を制限します。
1) 可能な限りラウンドカッター使用でチップシニング促進
2) 切削深さ5mm未満時、切れ刃角度45°未満推奨。正前角ラウンドブレード使用推奨
3) フライスカッターの半径方向と軸方向精度は各歯の一定負荷とスムーズな作業手順維持、単一ブレードの早期損傷防止に必要
4) 切れ刃は常に正すくい溝で、最適化切れ刃で丸め、工具後退時チップ付着防止
5) フライスプロセス中、実際に切削に関与する切削歯数を可能な限り多く
6) 超硬ブレード使用時、クーラントでチップ除去促進、切れ刃熱制御、チップ二次切削防止
7) セラミックブレードでフライス時、熱衝撃のため切削油不使用
8) 切れ刃を頻繁にローテーション、信頼性の高い加工プロセス確保、工具損傷低減
9) チタン合金加工時、セラミックブレード不使用。セラミックスは表面完全性等指標に悪影響

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