BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

香川県産業技術センター　　佃　　昭

要　　旨

　前報1)では、代表的なニッケル基超耐熱合金であるインコネル7１8の乾式旋削加工試験を行い、最適工具材種および最適切削速度等の検討を行った。本報では、同材料の湿式旋削加工を実施し、切削油剤（水溶性）の切削性に及ばす影響について検討を行った。その結果、湿式切削は乾式切削に比較して、若干切削性が劣ることがわかった。また、湿式のときの切削性は、切削油剤の濃度により変化することがわかった。

1．緒　　言

　前報において、代表的なニッケル基超耐熱合金であるインコネル7１8の乾式旋削加工試験を行い、最適工具材種および最適切削速度等の検討を行った。その結果、工具材種としてはTiCコーティングおよび超硬K10が適しており、切削速度としては30m／min程度が適当であることがわかった。本報では、水溶性切削油剤を用いてインコネル7１8の湿式旋削加工試験を行い、切削油剤が同材料の切削性に及ぼす影響について検討を行った。

2．実験方法

　実験は、昌達カズヌーブ旋盤（HB575）を使用し、外周長手旋削にて実施した。供試材は、中実円柱状のインコネル7１8（￠75×180mm、HV＝450）を用いた。ただし、前報の乾式試験に用いた供試材とはロットが異なる。実験に使用した工具は、超硬合金（K10、M20、P20）、コーティング超硬（Al203、TiN、TiC）、サーメット（TiN、TiC）、セラミックス（白セラ、黒セラ）の合計10種類である。

　切削条件を表1に示す。切削油剤は、硫黄系極圧添加剤を多量に含む難削材加工用の、エマルジョンタイプ水溶性切削油剤（W－1種）を用いた。切削油剤の希釈倍率は5倍および10倍で、工具のすくい面側から1L／minの流量で切削点に向けて注液した。切削速度は、工具材種の検討時には30m／min一定とし、切削速度の検討時には20～90m／minとした。評価項目は、工具摩耗量および工具摩耗形態である。

３．実験結果および考察

３．１　最適工具材種および切削油剤の温度の影響

　インコネル7１8の湿式旋削加工に最適な工具材種を検討するために、各種工具を用いて湿式旋削加工を行った。水溶性切削油剤の濃度が切削性に及ぼす影響もあわせて検討を行うため、希釈倍率は10倍および5倍の二種類にて実験を行った。なお、切削油剤メーカの推奨倍率は10～30倍である。　

　図1に、切削油剤の希釈倍率が10倍の場合の各種工具の工具摩耗量を示す。また、図2に切削油剤の希釈倍率が5倍の場合の各種工具の工具摩耗量を示す。

　まず、図1から、湿式旋削加工時の各種工具の工具摩耗特性について述べる。全般的に湿式旋削時の工具摩耗特性は、乾式旋削加工時とほぼ同様な傾向を示している。すなわち、コーティング系統の工具が比較的工具摩耗量が少なく、特に、TiCコーティングが良い性能を示した。また超硬工具の中では、K10が比較的工具摩耗量が少なかった。これらに対し、セラミックス系統およびTiCサーメットは、工具摩耗量が多く、乾式切削時と同様、実用に供し得ない結果となった。とくに、白セラは試験途中で欠損が生じた。また、黒セラは大幅な境界摩耗が発生し、TiCサーメットは刃先に塑性変形が生じた。

　次に図1、2から、切削油剤の濃度が工具摩耗に及ぼす影響について述べる。全般的に切削油剤の濃度が高くなると、若干ではあるが切削性が改善される傾向がみられる。すなわち、白セラやTiCサーメットは、切削油剤の布釈倍率10倍時には、欠損や塑性変形が生じ切削不能であったが、奇釈倍率5倍時においては、工具摩耗が多いものの切削可能であった。また、超硬K10、Al203コーティング、TiNサーメット等において、工具摩耗量が減少していることがわかる。このことから、切削油剤に求められる性質の一つとして、潤滑性が必要であると考えられる。

　図3に、切削油剤の希釈倍率が10倍の時の代表的な工具の工具摩耗顕微鏡写真を示す。図から、いずれの工具の場合も、すくい面境界部に乾式切削時には観察されなかった境界摩耗が発生しているのが観察される。また切れ刃には、工具材種により大小はあるものの、切れ刃に凝着が発生していることが観察される。

３．２　工具寿命曲線

　湿式加工の場合の、切削速度が工具摩耗に及ぼす影響を検討するため、3．1で比較的性能の良かった超硬K10および標準的な超硬P20を用いて、工具寿命曲線を作成した。図4に切削油剤の希釈倍率が10倍の場合の工具寿命曲線を示す。寿命判定基準は、逃げ面摩耗幅VB＝0.2mmである。なお、乾式加工の場合と比較するため、K10においては乾式加工でも試験を行った。図から、湿式加工時においても、標準的な超硬P20よりもK10の方が実験を実施した切削速度域全般にわたって工具寿命が長いことがわかる。また、超硬K10において切削油剤の有無による工具寿命を比較すると、若干ではあるが、乾式の方が湿式の場合より寿命が長いことがわかる。

　湿式切削が乾式切削に対して優位性を示さなかった理由は、まず第一に凝着が考えられる。湿式切削の場合、図3に示したように刃先に凝着が生じる。これは、切削油剤による冷却作用のため、乾式切削時に比較して多量に発生したものと思われ　この凝着が剥離、脱落する際に、工具を摩耗、欠損させたものと考えられる。また第二の理由としては、加工硬化が考えられる。湿式加工の場合、図3に示したように、工具のすくい面境界部に顕著な境界摩耗が発生しており、切削油剤の冷却作用のため、供試材および切屑の加工硬化の度合いが、乾式切削時に比較してより大きくなったものと考えられる。

４．結　　言

　ニッケル基超耐熱合金であるインコネル7１8の湿式旋削加工特性を検討した結果、次の知見を得た。

（1） 湿式加工時の最適工具材種は、乾式加工時と同様で、TiCコーティング、超硬K10である。

（2） 湿式加工は、乾式加工より若干切削性が劣る。

（3） 切削油剤の希釈倍率は、高濃度の方が良い。

（参考文献）

１）

表1　切削条件

図1　各種工具の工具摩耗量（切削油剤希釈倍率10倍）

図2　各種工具の工具摩耗量（切削油剤希釈倍率5倍）

（a）K10 （b）P20　　　　　　　　　　（c）TiCサーメット

（d）TiCコーティング　　　　　　（e）白セラ　　　　　　　　　　　（f）黒セラ

図3　工具摩耗顕微鏡写真

	1000
			100
		0.2 0.5 1 2 5 10 20

図4　工具寿命曲線

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、主機版專用頂級電桿’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

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、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’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、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’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’end mill grinder’drill grinder’sharpener、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.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

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

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

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。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

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.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.