September 17, 2025
に関してアルミニウムの旋削旋盤で、適切な速度, 送り, そして切込み深さを得ることは、最適な結果を得るために不可欠です。これには、アルミニウムの特性、機械の能力、および切削工具の特性を理解することが含まれます。適切なバランスをとることで、良好な表面仕上げと寸法精度を確保するだけでなく、工具寿命を延ばし、機械加工効率を向上させることができます。
具体的な推奨事項に入る前に、関連する基本的なパラメータを明確にしましょう。
切削速度（表面速度）： これは、切削工具がワークピースの表面に対して移動する速度を指します。通常、毎分フィート（SFM）または毎分メートル（m/min）で測定されます。アルミニウムの場合、一般的に高い切削速度が有利です。
主軸速度（RPM）： これは、ワークピース（旋削の場合）または工具（フライス加工の場合）の回転速度です。切削速度とワークピースまたは工具の直径に直接関係します。主軸速度（RPM）を計算する公式は次のとおりです： ここで：
N = 毎分回転数（RPM）での主軸速度
V = 毎分フィート（SFM）での切削速度
D = インチ（in）でのワークピースまたは工具の直径
送り速度： これは、切削工具がワークピースにまたはそれに沿ってどれだけ速く進むかを決定します。1回転あたりの送り（IPR）または1分あたりの送り（IPM）として表すことができます。送り速度が速いほど、材料除去量が増加する可能性がありますが、表面仕上げに影響を与える可能性があります。アルミニウムの場合、切りくずの排出を助け、切りくずの蓄積を防ぐために、より高い送り速度が好まれることがよくあります。
1刃あたりの送り（FPT）： これは、1回転あたりに工具の各切刃によって除去される材料の量です。これは、切りくずの形成と工具の摩耗において重要な要素です。1分あたりの送りは次のように計算できます： ここで：
Vf = 1分あたりの送り速度（IPM）
f = 1刃あたりの送り（IPT）
N = 毎分回転数（RPM）での主軸速度
Z = 切削工具の歯（フルート）の数
切込み深さ（DOC）： これは、1回のパスで除去される材料の厚さです。アルミニウムの場合、特に剛性の低い機械では、たわみ、振動、および熱の発生を最小限に抑えるために、浅い切込み深さが推奨されることがよくあります。ただし、より剛性の高いセットアップでは、より深い切込みに対応できます。
アルミニウムの優れた被削性により、CNC旋削に人気があります。ただし、長いひも状の切りくずを生成する傾向があるため、パラメータを慎重に検討する必要があります。
6061や3003などの汎用アルミニウム合金の場合、炭化物工具を使用する場合、600〜1200 SFMの開始表面速度が一般的に推奨されます。より硬いアルミニウム合金の場合、またはハイス鋼（HSS）工具を使用する場合は、これらの速度を下げることが必要な場合があります。常に、特定の合金と使用している工具を考慮してください。たとえば、高シリコン含有量の合金には、多結晶ダイヤモンド（PCD）インサートなどの特殊な工具が必要になる場合があります。
アルミニウムを旋削する場合は、良好な切りくずの破壊と排出を促進する送り速度を目指してください。炭化物工具を使用した1回転あたりの送り（IPR）の適切な開始点は、通常、荒加工の場合は0.004〜0.010インチ/回転（IPR）です。仕上げパスの場合は、これを0.002〜0.005 IPRに減らして、より細かい表面仕上げを実現できます。複数のフルートを持つ工具を使用している場合は、1分あたりの送りの計算にそれを考慮してください。
切込み深さは、旋盤の剛性と操作の種類に大きく依存します。
荒加工： 荒加工操作では、より積極的な切込み深さを取ることができます。剛性の高い機械では、0.100〜0.150インチ以上の深さが可能です。ただし、常に控えめに開始し、セットアップに自信が持てるようになったらDOCを増やしてください。
仕上げ： 仕上げパスでは、滑らかな表面仕上げを実現するために、はるかに浅い切込み深さが必要です。0.005〜0.015インチの深さが仕上げによく使用されます。この浅いDOCは、切りくずの再切削を防ぎ、工具圧力を最小限に抑えるのに役立ちます。
工具： アルミニウム用に特別に設計された、鋭利で正のすくい角の炭化物インサートを使用してください。無コーティングの炭化物またはPCDグレードがよく好まれます。小さなノーズ半径は、浅い切削と表面仕上げの改善に役立ちます。
クーラント： アルミニウムを旋削する場合は、常に切削液を使用してください。クーラントは以下に役立ちます：
切りくずの溶接の防止： アルミニウムが工具に付着する傾向があるため、構成刃先（BUE）が発生し、表面仕上げと工具寿命が低下する可能性があります。
温度の制御： アルミニウムの機械加工は熱を発生させ、クーラントはそれを放散し、ワークピースの歪みと工具の摩耗を防ぎます。
切りくずの排出： 良好なクーラントの流れは、切削ゾーンから切りくずを取り除くのに役立ち、切りくずの再切削を防ぎます。精密クーラントシステムは非常に効果的です。
機械の剛性： アルミニウムの旋削を成功させるには、剛性の高い機械が不可欠です。チャタリング、振動、およびたわみは一般的な問題であり、剛性の低い機械では、浅いDOCまたは過度に積極的な送りによって悪化する可能性があります。チャタリングが発生した場合は、DOCを減らすか、送りを遅くするか、可能であれば主軸速度を上げてみてください。
切りくず制御： アルミニウムは、長いひも状の切りくずを生成する傾向があります。これは、以下によって管理できます：
送り速度の最適化。
切りくず破壊機能を備えた工具の使用。
切りくずが壊れにくい場合は、突っつき穴あけのような動きを送りで使用する。
効果的なクーラントの流れの確保。
合金のバリエーション： アルミニウムは合金のファミリーであることを忘れないでください。各合金（例：6061、7075、2024）は、わずかに異なる機械加工特性を持っています。利用可能な場合は、常に材料固有の推奨事項を参照してください。たとえば、高シリコン合金はより研磨性があります。
実験： これらは一般的なガイドラインです。最良のアプローチは、保守的なパラメータから始めて、切削音、切りくずの形成、表面仕上げ、および工具の性能に基づいて段階的な調整を行うことです。将来の参照のために、成功したパラメータの詳細なメモを保持してください。
これらの原則を理解して適用することで、アルミニウムを効果的に旋削し、優れた効率と工具寿命を備えた高品質の部品を実現できます。
