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摩擦係数は測定する試験機によっても幾分違いますが，代表的な試験機，例えば振子式II型とか，シェル四球試験機などによる固体潤滑剤，石油系潤滑油，油脂類，高級アルコール類，代表的ポリマー類，グリース類などの測定例があればデータとしてご教示ください。

ある物体を平面に沿って動かそうとするとき，常にその運動を妨げようとする力（摩擦力）が働きます。この物体の荷重Pと，これを動かすのに要する力Fとの関係は

　　　F= μ p　…（1）

で表されることはAmonton-Coulombの法則としてよく知られていますが，（1）式における比例定数μを摩擦係数と呼んでいます。摩擦係数には静摩擦係数と動摩擦係数とがあり，潤滑剤に関しては，ほとんどが動摩擦係数として測定されています。

同一潤滑剤で，同一試験機を用いても，荷重，温度，摩擦面材質や表面粗度によって値が異なるため，これらの条件も同一にして初めて，潤滑剤間の比較，試験機間の比較ができるといえます。

摩擦係数の測定データは，種々の文献等に数多く報告されていますが，上に述べたように，各種条件はもとより，試験機自体もまちまちのため，それらのデータを単純に比較することはあまり意味がありません。

ご 質問の趣旨に合うかどうか分かりませんが，わが国で比較的よく使われているのは，振子式II型摩擦係数試験機と曽田式四球試 験機であり，測定例も多いので，それらを中心に例示します。また，潤滑剤として油脂類，高級アルコール類等を単品で使用に供することは少なく，通常の場 合，潤滑油基油に混合して使うことが多いので，データについても，そういうケースで測定したものが多いようです。

表1は， 石器油系潤滑油およびリチウムグリースを除いては，潤滑油基油 に対して1wt％の潤滑剤を添加して測定した例を示しています。振子式II型のほうが，全般的に高い値を示していますが，一般的には，両者の間に相関関係 は見られません。なお固体潤滑剤については，試験法が異なりますので別枠で表示しました（基油への混合割合は他の潤滑剤と同じく1wt％です）。

図1は，潤滑油基油に対して，潤滑剤の添加量を増やしていった場合，摩擦係数はどのように変化するか，オレイン酸について測定した例を示したものです。0.5wt％添加あたりから摩擦係数の変化は少なくなりますが，これは，その他一般の油性剤についてもその傾向は見られます。

図1　オレイン酸添加量と摩擦係数 （振子式II型）

図2は，摩擦係数の測定法としては上記のものと異なりますが，脂肪酸，アミン，アルコールについて，直鎖状炭化水素基の炭素数の大小による摩擦係数の変化を表しています。一般に炭素数が多いほど摩擦係数は減少しますが，ある値より多くなると，一定になることを示しています。

図1　油性剤単分子膜の摩擦係数 （ガラス面上の単分子膜とステンレス球の摩擦係数）

表2には，同じ炭素数を持つ化合物の場合，その化合物の極性基の違いで摩擦係数は変わりますが，炭化水素基がラウリル基，ステアリル基の場合のデータを示しました。

以上，図表を用いて摩擦係数の測定例を示しましたが，一般的にいえることは，これら種々の条件下において，潤滑剤の摩擦面に対する吸着状態が，摩擦係数に影響を与えます。図2，表2などはそのよい例ですが，その他にも温度条件を変えた場合，摩擦面を種々の金属等で測定した場合や，表面粗度を変えた場合の測定例などが見られます。

このように，摩擦係数は測定条件によって，まちまちの値を示すため，潤滑剤間の性能評価にはできるだけ同一条件下でのデータ比較が必要であるとともに，実際に使用される潤滑条件を考慮して，試験機の選定，測定条件の設定を行う必要があります。

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CBNバイトの基本特性とともに、焼入鋼、鋳鉄、焼結合金の被削材別に切削特性と使用方法を紹介する。

CBN バイトは、その特性から、cBNを80％（体積）以上含みcBN粒子どうしが結合しているものと、50～60％のcBNを含み cBN粒子が結合材中に分散しているものの２グループがある。図１に、この２グループのCBNバイトが適している主な被削材を示す。cBN粒子を多く含む ものは硬さが高いが、一般的な焼入鋼には後者のタイプが適している。

焼入鋼の切削では、低合金鋼の浸炭焼入品や 炭素鋼の高周波焼入品が中心である。高速切削時にクレータ摩耗が発達して切れ刃が欠損する場 合は低速にして摩耗を抑える。熱亀裂による欠損の場合は湿式から乾式に変える。断続切削による材料疲労が原因の欠損は、切削速度と送り速度の調整で改善さ れるが、強度を改善したCBNバイトを使用する、などの対策が有効である。

鋳鉄の切削では、通常のねずみ鋳鉄に 対しても高性能を発揮する。高速加工と長い工具寿命により高価なCBNバイトでもコストダウンが実 現できる。高速切削になるほど工具寿命が増すが、これは、高温になるほど被削材と工具の相対的な強度差が開き、工具にとって有利となるからと考えられる。

焼結合金の切削では、鉄系の焼結合金もCBNバイトの主要な対象である。焼結合金の被削性は鋳鉄と似た側面がある。低硬度・低速側では 焼結ダイヤモンドバイトが、高硬度・高速域ではCBNバイトが適している。CBNバイトがその特徴を発揮するのは、高硬度のエンジン用バルブシート材であ る。

【図】

図１　CBNバイトのグループと適用用途

出典：｢CBNバイトの切削性能とその活用方法｣、｢ツールエンジニア　34巻　10号｣、（1993年10月）、鴻野雄一郎著、大河出版発行、65頁　表２　CBNバイトのグループと適用用途

【応用分野】

焼入鋼、鋳鉄、焼結合金の旋削加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　34巻　10号」、（1993年10月）、鴻野雄一郎著、大河出版発行、64頁～67頁

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cBN焼結体エンドミルの利用状況について紹介する。

CBNエンドミルは一般的に、鋳鉄、高硬度材料、非鉄金属材料（アルミニウム、銅合金など）の切削に利用が限定される。

CBN 工具材料は超硬合金などに比べ研削加工が困難であり、加工精度面で多くの問題点がある。特にエンドミルでは、従来と同一形状の加 工が困難であることから、図１に示すような円研ランドと呼ぶ形状にするのが一般的である。工具回転時と切削時に発生する両振動に対応するため、工具回転時 の動的バランスをとるケースが多い。シャンク材には防振性を高めるため超硬材料が多く用いられる。

自動車金型な どの鋳鉄加工では、中心１枚、外周２枚のcBN切れ刃を持つボールエンドミルがある。超硬合金との面粗さの差異を図２に示 す。中心部までcBN化したことにより中心部の摩耗進行が遅くなり、加工終了まで切れ刃を維持できるので超硬合金に比べ良好な加工面粗さを得ることができ る。

高硬度材へのCBNエンドミルの適用目的は、放電加工と研削による金型の仕上加工を切削に切替えることと、工作機械等の一般切削の２つに分けられる。ロー付けとスローアウェイの両タイプがあるが、いずれも仕上加工が限度である。

以上のとおり、まだ使用条件に制約が多いCBNエンドミルであるが、得られる加工面粗さは非常に良く、0.8μmRmaxを容易に得ることことができる。

【図】

図１　円研ランドの形状

出典：「CBN／ダイヤモンドエンドミルの切削性能と活用」、「ツールエンジニア　34巻　10号｣、（1993年10月）、村上靖典著、大河出版発行、82頁　図４　円研ランドの形状

図２　中心部の工具材種による切削（送り方向）の影響

出典：「CBN／ダイヤモンドエンドミルの切削性能と活用」、「ツールエンジニア　34巻　10号」、（1993年10月）、村上靖典著、大河出版発行、84頁　図５　中心部の工具材種による切削（送り方向）の影響

【応用分野】

鋳鉄、高硬度材料、非鉄金属材料のエンドミル加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　34巻　10号」、（1993年10月）、村上靖典著、大河出版発行、80頁～85頁

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CBN工具を用いSCM-H鋼を旋削加工したときの被削材硬さが工具寿命に及ぼす影響、および逃げ面温度と結合材が逃げ面摩耗に及ぼす影響について検討した。

乾式外丸切削による寿命試験を各種硬さのSCM435Hについて実施した。工具と切削条件を図１に示す。CBN工具のcBN含有量を30％、60％および90％に変えた３種を用いた。比較のため超硬合金P10とセラミックス工具も使用した。

切削継続時間５分後の工具摩耗曲線を図２に示す。被削材硬さがHRC28とHRC45の場合、逃げ面摩耗はcBN含有量が60％で最小値を示した。HRC58の場合は、cBN含有量30％の工具は摩耗が著しく、切削を５分間継続できなかった。

電子顕微鏡観察の結果から、試験に用いたセラッミクス系結合材のCBN工具では、逃げ面摩耗はCBN含有量、すなわち、cBN粒子と結合材間の結合力により影響されると推測した。

逃げ面幅を基準とした工具寿命Tと切削速度Vとの関係を図３に示す。図からCBN工具の逃げ面摩耗は、被削材の焼入れ硬さが低い場合よ り高い場合の方が切削速度の影響を受けにくいことがわかる。被削材硬さが低い場合にはCBN工具は超硬合金P10より工具寿命が短く、低硬度材には適さな いこともわかる。

CBN工具の逃げ面摩耗を基準とした工具寿命は、被削材硬さHRC35付近で最小となりそれより硬い材料では逆に長寿命を呈する。図４に示すごとくCBN工具の逃げ面温度もHRC35付近で最大となることから、逃げ面摩耗と逃げ面温度の関連性が推測できる。

以上から、CBN切削工具によりHRC60程度の焼入鋼を切削でき、逃げ面摩耗幅が0.2mmとなるまでに切削速度100m/minで50分間の切削が可能である等の結論を得た。

【図】

図１　工具仕様と切削条件

出典：「種々の硬さのクロムモリブデン鋼の旋削におけるCBN切削工具の切削特性｣、｢精密工学会誌　55巻　６号｣、（1989年６ 月）、榎本眞三、加藤正倫著、精密工学会発行、1080頁　Table１　Specification of tools and cutting conditions

図２　CBN含有量と逃げ面摩耗の関係

出典：「種々の硬さのクロムモリブデン鋼の旋削におけるCBN切削工具の切削特性｣、｢精密工学会誌　55巻　６号｣、（1989年６ 月）、榎本眞三、加藤正倫著、精密工学会発行、1081頁　Fig.３　Relation between CBN content and width of flank wear land

図３　SCM435Hの旋削加工におけるV-T曲線

出典：「種々の硬さのクロムモリブデン鋼の旋削におけるCBN切削工具の切削特性｣、｢精密工学会誌　55巻　６号｣、（1989年６ 月）、榎本眞三、加藤正倫著、精密工学会発行、1082頁　Fig.５　V-T curves in the turning of SCM435H

図４　工具逃げ面温度と被削材硬さの関係

出典：｢種々の硬さのクロムモリブデン鋼の旋削におけるCBN切削工具の切削特性｣、｢精密工学会誌　55巻　６号｣、（1989年６ 月）、榎本眞三、加藤正倫著、精密工学会発行、1083頁　Fig.８　Relation between workpiece hardness and tool flank temperature

【応用分野】

焼入れ合金鋼の旋削加工

【出典／参考資料】

「精密工学会誌　55巻　６号」、（1989年６月）、榎本眞三、加藤正倫著、精密工学会発行、1079頁～1084頁

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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高 硬度焼入鋼のような被削材は従来の工具材料では極めて低速で非能率な加工しかできなかった。最近、このような鋼材を高能率に切削加工す ることができるCBN工具が注目されている。CBN工具は開発されてまだ日も浅く、再研削方法もまだ十分確立されていない。また、CBN工具の活用もほと んど旋削であり、切削データも旋削が主体となっており、断続をともなった切削やフライス加工時の切削のデータは少ない。本例はフライス加工への適用性につ いて切削実験を行った例である。

CBN工具による冷間ダイス鋼（焼入れ後の硬さ、HRC37、HRC47、HRC61の３種類）のフライス加工を行なった。使用工具と切削条件を図１に示す。CBN工具の摩耗進行曲線を図２に、各被削材の仕上げ面粗さを図３に示す。切削実験結果を以下にまとめる。

（１）各被削材における寿命形態はHRC37、HRC47被削材についてはチッピングは少なく、刃先のへたりによる寿命であり、十分再研削可能であったが、HRC61被削材については、大きなチッピングによる寿命となった。

（２）今回のフライス加工でVB=0.3mmを基準とした工具寿命時間は、HRC37被削材53分、HRC47被削材23分、HRC61被削材については、他の被削材の１／２の切削速度で５分となり、HRC37、HRC47被削材では十分使用に耐えるが、HRC61については今回使用した工具、ホルダーでは多少無理と思われる（図２参照）。

（３）このことは図３の各被削材の仕上げ面粗さでも確かめられた。すなわち、HRC37被削材は、工具寿命前でも平面に切削されているが、HRC47では多少うねりを生じており、HRC61になるとすでに正常な切削がされていないことを示している。

【図】

図１　使用工具と切削条件

出典：「CBN工具によるフライス加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0417」、（1982年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／４頁　表１　使用工具と切削条件

図２　CBN工具の摩耗進行曲線

出典：「CBN工具によるフライス加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0417」、（1982年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／４頁　図３　CBN工具の磨耗進行曲線

図３　各被削材の仕上げ面粗さ

出典：「CBN工具によるフライス加工」、「加工技術データファイル　加工事例　No．0417」、（1982年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、２／４頁　図４　各被削材の仕上げ面粗さ

【応用分野】

合金工具鋼のフライス削り

【出典／参考資料】

「加工技術データファイル　加工事例　No．0417」、（1982年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／４頁～４／４頁

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