フライス切削条件を材料ごとに徹底解説：精密加工で失敗しない完全ガイド
フライス切削条件を材料ごとに徹底解説：精密加工で失敗しない完全ガイド
フライス加工で最も重要なのは、ワーク材質に応じた切削条件の設定です。鋼材、アルミニウム、樹脂など材料ごとの特性を理解し、最適な切削速度、送り速度、切削深さを選ぶことが、加工精度の向上と工具寿命延長に直結します。本記事では、材料別の切削条件の基本から実務での適用方法までを徹底解説します。
切削条件の基本概念
切削条件は、加工精度と効率に直接影響します。主な要素は以下の通りです。
- 切削速度（V）：工具とワークの相対速度
- 送り速度（f）：工具の移動速度
- 切削深さ（ap）：1回で削る材料の厚さ
- 工具径（D）：フライス工具の直径
各条件は材料の硬さや形状、機械剛性と組み合わせて最適化する必要があります。具体的な最適化手法は切削条件の最適化に関して解説で詳しく紹介しています。
鋼材の切削条件
鋼材は硬度が高く、切削抵抗が大きいため、以下の条件が目安となります。
| 材料 | 切削速度 (m/min) | 送り速度 (mm/rev) | 切削深さ (mm) | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 炭素鋼 (S45C) | 60～120 | 0.05～0.15 | 1～3 | 工具は高速度鋼またはコーティングカッター推奨 |
| 合金鋼 (SCM435) | 50～100 | 0.04～0.12 | 0.8～2 | 冷却液を使用し切削熱を抑制 |
アルミニウムの切削条件
アルミは柔らかく切削抵抗が低いため、高速切削が可能ですが、切粉の巻き付きや工具摩耗に注意が必要です。
| 材料 | 切削速度 (m/min) | 送り速度 (mm/rev) | 切削深さ (mm) | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| A5052 | 200～400 | 0.1～0.3 | 2～5 | アルミ専用コーティング工具推奨 |
| 6061 | 150～350 | 0.1～0.25 | 2～4 | 切粉排出を良くするためにスパイラル刃を使用 |
樹脂の切削条件
樹脂は熱に弱く、切削時に溶けやすいため、切削速度を控えめにし、工具摩耗や振動を抑えることが重要です。
| 材料 | 切削速度 (m/min) | 送り速度 (mm/rev) | 切削深さ (mm) | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| POM | 50～150 | 0.05～0.2 | 1～3 | 冷却や段階切削で溶けを防止 |
| アクリル | 30～100 | 0.03～0.1 | 0.5～2 | 切削刃先を鋭利に保ちクラック防止 |
よくある質問（FAQ）
鋼材は硬度が高く切削抵抗が大きいため、発熱と工具摩耗を抑えることが重要です。切削速度は60〜120m/minを目安に低めに設定し、冷却液を併用することで安定した加工が可能になります。より具体的な条件設定の方法については、切削条件の最適化に関して解説で詳しく紹介しています。
アルミニウムは延性が高く、切粉が工具に絡まりやすい特性があります。スパイラル刃を用いた工具を選び、切削速度を200〜400m/minと高めに設定することで切粉排出性を改善できます。
樹脂加工では熱による変形や溶けを防ぐため、切削速度を控えめにし、冷却を併用するのが効果的です。特にPOMでは段階切削、アクリルでは鋭利な刃先が有効です。
まとめ
フライス加工では、材料ごとの特性を理解し最適な切削条件を設定することが、加工精度向上と工具寿命延長に直結します。本記事では鋼材・アルミ・樹脂それぞれの条件を表形式で整理し、具体的な操作ポイントや注意点を詳細に解説しました。精密加工の失敗を防ぐために、ここで紹介した条件と調整法を実務に取り入れてください。
