アルミニウム合金旋削に最適な旋削工具と切削液の選定

アルミニウム合金はアルミニウム基合金の総称です。Cu、Si、Mg、Zn、Mnなどの合金元素を添加することで、純アルミニウムの利点を維持しつつ、その合金の「強度」を大幅に向上させることができます。一部の種類は高級鋼に近いまたはそれ以上の強度を持ち、理想的な構造材料として、機械製造、輸送機械、動力機械、航空産業などで広く使用されています。

アルミニウム合金旋削における金属切削液の特別な要求

潤滑液を合理的に使用すると、旋削条件を改善し、半分の労力で倍の効果を得られます。アルミニウム合金を数値制御旋削する際、アルミニウム合金旋削用金属切削液の特別な要求に注意を払う必要があります：

アルミニウム合金の強度と硬度は純アルミニウムよりはるかに高いです。鋼と比較すると、アルミニウム合金は強度と硬度が低く、切削力が小さく、熱伝導性が良好です。製造プロセスにより、アルミニウム合金は鋳造アルミニウム合金（鋳造アルミ合金）と変形アルミニウム合金の2種類に分けられます。鋳造アルミニウム合金の可塑性は低く、伸びは一般的に4%未満です。圧力加工には不向きで、ほとんどが良好な加工性を持ちます。さまざまな状態の変形アルミニウム合金は軟らかく、強度と硬度は高くありません。切削の難しさはその高い可塑性にあります。切削時に工具に付着しやすく、ビルトアップエッジを形成し、良好な表面品質を得るのが困難です。高速切削時、刃先で溶着が生じ、工具が切削能力を失い、加工精度と表面粗さに影響を与えます。さらに、アルミニウム合金の熱膨張係数が大きいため、切削中にワークの熱変形を引き起こしやすく、加工精度を低下させます。

上記の理由から、アルミニウム合金加工用切削液の選定は非常に重要です。優れた潤滑性と防錆性だけでなく、優れた冷却性とろ過性も必要です。専用アルミニウム合金切削液を選択することをお勧めします。専用アルミニウム合金切削液には一般的に特殊なアルミニウム腐食防止剤が含まれており、加工中にワーク表面が損傷しないことを保証します。アルミニウム合金切削液は、アルミニウム合金表面への優れた酸化防止保護効果、優れた潤滑性と極圧性を持ち、旋削、フライス、穴あけ、研削、リーマ、盲孔/貫通孔タッピングなど、アルミニウム合金のさまざまな加工プロセスに適しています。

アルミニウム合金旋削工具の要求

アルミニウム合金の切削加工性から、穴あけ、旋削、ドリル加工のいずれの切削加工タイプにおいても、工具には耐摩耗性、鋭い切れ刃、大すくい角、大逃げ角、大主切込み角、小副切込み角、正刃先角、滑らかな刃先面などの設計特性が要求されます。

すくい角：刃先強度を維持する条件下で、大きなすくい角を選択すると、一方面では鋭い刃先を研削でき、他方面では切削変形を減らし、切りくず排出をスムーズにし、切削力と切削温度を低減できます。マイナスすくい角工具は使用しないでください。

逃げ角：逃げ角の大きさは逃げ面の摩耗と加工面品質に直接影響します。切削厚は逃げ角選択の重要な条件です。荒フライス加工では、送りが大きく、切削負荷が重く、発熱が大きいため、工具の放熱条件が良好である必要があり、逃げ角は小さくすべきです。仕上げフライス加工では、切れ刃を鋭くして逃げ面と加工面の摩擦を減らし、弾性変形を低減する必要があります。逃げ角は大きくすべきです。

主切込み角：主切込み角を適切に減らすと、放熱条件が改善し、加工領域の平均温度を低減できます。