切削加工とは？ 高精度な加工につながる種類ごとの特徴

切削加工を行う際の注意点

切削加工を行う際には、いくつか注意しなければならない点があります。切削加工を実施する際は、以下の注意点を意識して加工しましょう。

・切削抵抗と切削条件

切削加工では被削材と切削工具が接触した状態で加工を行うため、摩擦と抵抗力が生まれます。この時、切削抵抗が大きくなると仕上がりの悪化や工具寿命の低下といった影響を及ぼします。
回転速度や送り速度などの切削条件を適切に設定し、切削抵抗を軽減することが重要です。

・素材の反りや歪み

残留応力（外部からの力が除去された後、内部に残る抵抗力）によって、加工物に反りや歪みが発生することがあります。特に、厚みのない金属を加工したり、素材の一部分だけ加工したりする際は、反りや歪みが起こりやすいです。熱処理で残留応力を取り除く、公差の許容範囲を検討するなど、反りや歪みへの対策も欠かせません。

・被削材と切削工具の放熱性

切削加工では、被削材と切削工具の摩擦によって熱が生じます。切削熱を放熱し被削材と工具を冷却しないと、工具の熱変形や溶着、熱膨張による食い付き、仕上がりの悪化や工具寿命の低下などの原因となります。
クーラントの適切な使用と、切削熱が高くなりすぎない切削条件の設定が必要です。

・切りくずの排出性

切削加工は材料を削るため、加工時に切りくずが排出されます。切りくずの排出性が悪いと、工具に切りくずが絡まって仕上げ面に傷がついたり、切りくずが工具に溶着したり、クーラント注入を阻害したりするといった影響があります。
加工の際は、切りくず排出性の良い工具の使用や、切りくず排出を考えた加工方法の選定、被削材や切削工具の取り付け方向を考慮しなければいけません。

・加工困難な形状がある

フライス加工は切削工具を回転させて加工を行います。エンドミルなどの工具で加工を進めると、突き当たりや隅の部分には工具の半径分の丸みが残ってしまうので「ピン角」と呼ばれる丸みのない角の加工は困難です。
加工方法を工夫してピン角を作ることはできるものの、時間がかかり効率は良くありません。

・加工に必要な工具の選定と種類

切削加工は目的の形状に加工するために、工具が細かく設定されています。加工の際は、工具選定や工具を用意するコスト、工具を長持ちさせるための適切な取り扱い方法の知識が必要です。

・バリへの対策

材料や加工方法にもよりますが、切削加工ではバリが発生する可能性があります。バリは加工精度の低下や製品の劣化、作業者や使用者のけがにつながる恐れがあるため注意が必要です。切れ味に優れた工具を選定する、切削加工後にバリ取りの工程を含めるなどの対策を行いましょう。