鋼の機械加工

一部の鋼は、特にさまざまな種類が存在するため、機械加工が難しい場合があります。 ただし、ワークの保持方法、使用する切削工具の保持方法、正しい切削データなどの基本を考慮していれば、問題はありません。
鋼を加工するときは、次のようなことは避けてください。
熱の蓄積 – 鋼は機械加工時に非常に高温になる可能性があります。 切削液を使用することもできますが、場合によっては乾式で切断し、青いチップ (切り粉) に注意する方が良い場合があります。これは、熱がワークピース内ではなくチップ内にあることを示す良い兆候です。
加工硬化 – 場合によっては、鋼の機械加工により加工硬化効果が生じ、切断がさらに困難になることがあります。 刃先が鋭利であることを確認し、切削条件を最適なレベルに維持することで加工硬化を防ぎます。
振動 – これにはいくつかの要因が考えられます。保持力の低下、工具保持力の低下、速度や送りの誤り、工具の選択が間違っていると振動が発生する可能性があります。 振動はいくつかの問題を引き起こす可能性があり、主な問題は工具の早期故障、表面仕上げの低下、さらにはワークピースや機械への損傷です。 振動を回避する最善の方法は、ワークピースのクランプが安定し、工具の振れが最小限に抑えられ (フライス加工の場合)、適切な速度、送り、切込み深さが確保されていることを確認することです。
鋼材を加工するのにどのような工具を使用しますか? 多くの工具オプションがあり、フライス加工か旋削加工かによって異なります。以下に、工具を選択する際に考慮すべき基板の種類の概要を示します。ただし、これは旋削加工よりもフライス加工に関連しています。
HSS (高速度鋼) ツールは、性能スケールの下限に分類されます。 これらは伝統的に安価であり、柔らかい鋼に適しています。 一部の HSS 工具にコバルトを添加すると、靭性と工具寿命が向上します。 一部の HSS 工具には、熱から保護し、工具寿命を延ばすコーティングが施されています。 HSS ツールは、振動に耐える能力があり、通常、超硬よりも遅い速度と送りで動作するという事実により、主に手動機械で使用されます。
超硬工具は、さまざまな材料やさまざまな硬度の鋼を切断するのに人気があり、Cutwel で提供する高性能製品の中には、ロックウェル 70 までの高硬度鋼を加工できるものもあります。 ほとんどの汎用超硬工具は微粒子基板から作られており、これらは通常、ロックウェル 45 までの鋼の CNC 加工に優れています。 適切な条件下では、より高い速度、送り、より長い工具寿命が得られます。 しかし、超硬は脆いため、Cutwel では手動機械に超硬ソリッド切削工具をお勧めしません。
可変螺旋形状などの超硬工具に関連する先進技術の一部は、切りくずの排出やびびり (振動) の除去など、鋼を加工する際に直面するいくつかの課題にも対処できます。 性能スケールを上げると、45-70 ロックウェルの硬化鋼により適した超微粒マイクログレインまたはナノグレイン超硬フライスが見つかります。 これらはまた、より硬い材料の工具寿命を延ばすためのより高度なコーティングを特徴とする傾向があり、コーティングが耐えられる熱により乾式切断が可能になり、あるものは 1200 度まで、他のものは 1400 度まで耐えることができます。

ハイスと超硬の間にあるのは粉末金属基板ツールです。 これらは、超硬が欠けやすい（不安定な加工条件が原因である可能性がある）場合や、ハイスよりも優れた性能が必要な用途に最適です。 粉末金属工具は鋼の加工に最適であり、手動機械にも適しています。