切削加工における切りくずの重要性。見方を知ってトラブルを回避しよう

加工精度を判断する材料になる一方で、切りくず自体が加工精度を落とす原因になることもあります。
切りくずが引き起こす加工時のトラブルの例としては、以下が挙げられます。

・切りくずの巻き付きによって発生する傷

切りくずが被削材や切削工具に巻き付き、製品を傷つけてしまうことがあります。切りくずの巻き付きは、チップブレーカによる切りくずの粉砕や、ノーズRの調整、切り込み角・切り込み深さ・送り・切削速度などの切削条件の調整で解決できます。
被削材の材質によっても切りくずの形は変わるため、被削材ごとに適した条件を設定することが重要です。

・装置への噛み込み

細かい切り粉がチャックやシャンクに噛み込み、工具や被削材を交換する際にトラブルになることがあります。噛み込みは加工不良の発生や、アラーム頻発などの原因となり、生産効率の低下にもつながります。
クーラントの使用や切りくずのコントロールなど、噛み込みを解消する工夫が必要です。

・切り粉詰まりによる切削抵抗の増加

切りくずが排出されにくい穴加工では、穴の内部に切り粉が詰まってしまい、工具の抵抗が増加する可能性があります。工具の破損につながる可能性があるため、切りくずの排出性を考慮して加工を行うことも重要です。

・構成刃先の形成

切りくずが工具のすくい面上でうまく流れず切削熱が上昇し、構成刃先を形成することも考えられます。構成刃先は仕上がりや面粗さ、寸法精度を低下させる原因になるので注意が必要です。
被削材の材質と反応しにくいコーティングの選定や、切削熱の冷却、切り込み角の調整による切りくずの排出性向上といった対策を行いましょう。

・作業者のけが・やけど

手作業で操作する汎用旋盤や汎用フライス盤では、切りくずがワークや工具に巻き付いたまま回転し、作業者のけが・やけどの原因となることもあります。切りくず処理に加えて、適切な作業服装や保護具の使用も重要です。