加工時に重要な切削条件。求め方と各加工における設定のポイント

切削条件の求め方の基本

具体的に切削条件はどのような項目を設定すれば良いのでしょうか。ここでは、切削条件の具体的な項目について、それぞれの意味と求め方を解説します。

・切削速度

切削速度とは、切削工具が被削材を切り取る速さのことです。1分間のうちに切れ刃が被削材を進んだ距離で表され、旋盤加工の場合は、被削材が1回転すると被削材の円周分バイトが進んだことになります。切削工具が進む速度や切削加工に要した時間ではありません。

加工の際に切削速度を上げると、作業時間を短縮して仕上げもきれいになりますが、切削熱が上昇し、工具寿命は短くなります。一方で、切削速度が遅すぎる場合も、加工面が粗くなったりビビりが発生したりするため注意が必要です。
切削速度は次の式で求められます。

切削速度 V（m/min）＝π×D×N/1000

この式において、Dが表すのは旋削加工の場合は被削材の直径、穴あけやフライス加工の場合は刃径となります。Nは1分あたりの回転数です。

・回転数

回転数は切削機械の主軸が1分間に何回転するかを表します。回転数は切削速度との関係が深く、回転数は切削速度と逆の方法により求められます。

回転数 N（rpm（rev/min））＝切削速度×1000/π×D

計算式からもわかるように、回転数が大きくなるほど切削速度も速くなります。

・送り速度

送り速度は、切削工具を移動させる速度のことで、送り量やテーブル送りとも呼ばれます。1刃あたりで何mm進むか（mm/tooth）、1分間あたりに何mm進むか（mm/min）、被削材1回転あたりに何mm進むか（mm/rev）など、送り速度にはいくつかの表記方法があり、表す単位が異なるため注意が必要です。 旋削加工の場合は被削材1回転を基準として表し、次の式で求められます。

旋削の場合 → 1分あたりの送り F（mm/min） = 回転あたりの送り f（mm/rev） x 主軸回転数 N（rpm）
フライスの場合 → 1分あたりの送り F（mm/min） = 一刃あたりの送り f（mm/tooth） x 刃数 t （又は n）x 主軸回転数 N（rpm）

送り速度を大きくすると加工時間は短くなりますが、加工面が荒くなり工具寿命も短くなります。

・切り込み

切削工具の切れ刃が被削材に当たる部分の長さを切り込み d（mm）といいます。切り込みが大きいほど加工時間は短くなりますが、切削抵抗も大きくなり工具の高温化を招きます。工具の素材や被削材の材質に左右されるため、切り込みを決める際は少なめの切り込みから徐々に増やしていくことが重要です。