BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com

Reference source from the internet.

【技術分類】

４－２　超硬合金

【技術の名称】

４－２－１　超硬合金バイトの選び方と使い方（１－１－１、４－２－２、７－１－１、７－１－２、８－１－１、８－１－２、８－１－４、８－２－２、８－２－３）

【技術内容】

旋削用超硬合金の特徴および被削材別の選び方・使い方について述べる。

超硬合金のP系列は切屑が連続する鋼や鋳鋼用、K系列は不連続な切屑が出る鋳鉄・高硬度鋼・非鉄金属用、M系列はその中間で鋼・鋳鋼・鋳鉄・ステンレス鋼など幅広い被削材用とされている。旋削用超硬合金として多用されるのは、K10とP20、P30クラスである。

被削材別の旋削用最適超硬合金と切削速度範囲を図１～図６に示す。

（１）一般鋼：荒加工にはP20が最適である。靭性と耐摩耗性の釣合が良く、切削速度100m/min前後での使用が多い。断続の激しい切削にはより高靭性のP30が適する。

（２）鋳鉄：切削速度100m/minでは、K10が最適である。ただし、切屑がつながりクレータ摩耗が発達しやすい特殊鋳鉄等にはP10の方が良い。

（３）ステンレス鋼：難削材であり、荒加工には高靭性のP20、M30が、仕上げ加工には逃げ面摩耗に強いK10が適している。一般に、高温にならないように切削速度を75m/min以下に抑えるが、最近、高速加工が可能な高性能工具材料が開発されている。

（４）アルミニウム・アルミニウム合金：K10が最適である。アルミニウム材加工では、300m/minで加工しても工具寿命は非常に長い。焼結ダイヤモンドの切削性能は極めて良いが高価である。

（５）高硬度鋼：非常に加工しにくいので、切削速度を50m/min以下としK10を用いる。

（６）耐熱合金：仕上げ加工に限りK10が適している。断続が激しい場合にはK20が適する。荒加工には切削速度を上げ、セラミックス 工具が使用される。最近、超硬合金の耐熱合金専用材種が開発された。インコネルを20～30m/min、チタン合金を50～60m/minの速度で、湿式 で加工している。

【図】

図１　一般鋼用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、75頁　図２　一般鋼用旋削最適超硬合金

図２　鋳鉄用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、75頁　図３　鋳鉄用旋削最適超硬合金

図３　ステンレス鋼用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、76頁　図４　ステンレス鋼用旋削最適超硬合金

図４　アルミニウム・アルミニウム合金用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、76頁　図５　アルミニウム・アルミ合金用旋削最適超硬合金

図５　高硬度鋼用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、77頁　図６　高硬度鋼用旋削最適超硬合金

図６　耐熱合金用旋削最適超硬合金

出典：「超硬バイトの選びかた使い方」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、77頁　図７　耐熱合金用旋削最適超硬合金

【応用分野】

超硬合金工具による旋削加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、74頁～77頁

【技術分類】

４－２　超硬合金

【技術の名称】

４－２－１　チタン合金の液体窒素冷却切削（１－１－１g、７－２－１、７－２－２m、７－２－３、７－１－１、８－２－３）

【技術内容】

チタン合金の旋削加工において、液体窒素を工具すくい面から切削点に供給し、冷却切削による被削性の改善について検討した。

乾式、湿式、および液体窒素冷却について、その切削時の工具寿命線図を図２に示す。使用工具と切削条件を図１に示す。

寿命判定基準は、工具横逃げ面平均摩耗幅VB＝0.2mmである。

図より工具寿命は、液体窒素冷却＞湿式冷却＞乾式冷却の順に長いことがわかる。また、液体窒素冷却と湿式冷却との寿命の差は、高切削速度時のほうが低切削速度時より大きい。

したがって、液体窒素冷却切削を適用し、チタン合金の高能率切削を行うには、通常より高い切削速度を検討すべきである。

【図】

図１　使用工具と切削条件

出典：「チタン合金（Ti-６Al-４V）の冷却切削－液体冷却－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2505」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、３／４頁、表１　使用工具と切削条件（図３条件）

図２　チタン合金（Ti-６Al-４V）の工具寿命線

出典：「チタン合金（Ti-６Al-４V）の冷却切削－液体冷却－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2505」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／４頁、図３　工具寿命曲線（Ti-６Al-４V）

【応用分野】

チタン合金の切削

【出典／参考資料】

「チタン合金（Ti-６Al-４V）の冷却切削－液体冷却－」、「加工技術データファイル　加工事例　No．2505」、（1995年３月）、（財）機械振興協会技術研究所発行、１／４頁～４／４頁

【技術分類】

４－２　超硬合金

【技術の名称】

４－２－３　チタン合金の超微粒子超硬合金エンドミル削り（２－２－２、４－１－１、６－１－２、７－２－３、８－２－３）

【技術内容】

ソリッドエンドミルは、かつては、ハイスエンドミルが中心であった。しかし、最近ではその主流が超硬合金ソリッドエンドミルに移行しつつある。

その技術的背景として

（１）エンドミル加工の高精度化と高品質化のニーズの高まり

（２）エンドミル加工の高能率化、超寿命化、低コスト化へのニーズ

である。

超硬合金ソリッドエンドミルは、高精度切削とともに、高能率・低コスト切削に適している。そして、高能率切削を実現しながら、同時に、工具寿命を延長することが可能なエンドミルである。難削材の切削においても優れた切削性能を発揮することができる。

チタン合金Ti-６Al-４Vを超硬合金ソリッドエンドミルとハイスエンドミルで切削したときの工具摩耗進行図を図１に示す。超硬合金ソリッドエンドミルは、耐摩耗性に優れた結果を示している。

【図】

図１　チタン合金Ti-６Al-４V切削における工具材種と工具摩耗進行

出典：「切削加工の最先端技術」、（1992年）、狩野勝吉著、工業調査会発行、339頁、図12.8　チタン合金Ti-６Al-４V切削における工具材種と工具摩耗進行

【応用分野】

エンドミル加工

【出典／参考資料】

「切削加工の最先端技術」、（1992年）、狩野勝吉著、工業調査会発行、336頁～339頁

【技術分類】

４－２　超硬合金

【技術の名称】

４－２－３　超硬合金エンドミルによる高硬度材の精密加工（２－２－２、５－２－２、６－２－３h、６－２－３i、７－２－１、８－１－３）

【技術内容】

高硬度材切削用エンドミルを紹介する。HRC55を超える材料の精密加工が可能でHRC68のヤスリも切削できる。従来の加工法である研削加工、放電加工に代って能率的な切削で加工できる。

本エンドミルは、靭性の高い超微粒子超硬合金工具材料を用い表面にTiNコーティング処理を施したエンドミルである。工具形状は、図１ に示すとおり刃先角度は正六角形に近い115°である。外周刃のねじれ角は右ねじれ30°で、連続した切屑がスムーズに排出されるように設計している。

本エンドミルによる加工精度の測定結果を図２に示す。現在研削で加工している長穴コンタリング加工について、加工条件を変化させて切削 を行い、直角および仕上げ面精度を測定した。加工条件により加工精度は変化するが、適正切削条件を選定することにより研削並の加工精度が得られることがわ かった。

銅材やオーステナイト系ステンレスなどの粘い材料に対し切削上面にバリやカエリの出ない加工を行うに は、一般的に、エンドミルのすくい 角を20°以上と大きくとり、溶着防止にコーティング処理を行い、切削条件は回転をできるだけ早くして１刃当たりの切削量を小さくするのが効果的である。

【図】

図１　超微粒子超硬合金エンドミルの外観

出典：「超硬エンドミルによる精密加工」、「機械技術　41巻　１号」、（1993年１月）、岸本潔著、日刊工業新聞社発行、58頁　写真３　ハードスター

図２　超微粒子超硬エンドミルの加工精度

出典：「超硬エンドミルによる精密加工」、「機械技術　41巻　１号」、（1993年１月）、岸本潔著、日刊工業新聞社発行、58頁　図４　ハードスターの加工精度

【応用分野】

高硬度材の精密仕上げエンドミル加工

【出典／参考資料】

「機械技術　41巻　１号」、（1993年１月）、岸本潔著、日刊工業新聞社発行、53頁～59頁

【技術分類】

４－２　超硬合金

【技術の名称】

４－２　コーテッド超硬合金工具とその特性（１－１－１、２－１、５－２－１、５－２－２、５－２－３、５－２－４、５－２－５、５－２－６）

【技術内容】

コーテッド超硬合金工具の動向について述べる。

コーテッド超硬合金は超硬合金スローアウェイチップの中で約40％（1989年現在）を占め最も主要な材質となっている。図１に最近のコーティングチップの組織写真を示す。コーティング膜はTiC、TiN、さらにAl２O３を加えた多層コーティングが主流になってきている。

フライス切削のように断続を伴う場合は、２～３μmの薄膜セラミックスコーティングが普及している。旋削用には、耐摩耗性に優れたセラミックスを従来の１～２μmから３～５μmと厚くした高速切削に耐えるものが多くなった。

一方で、より汎用性に富んだコーティングとして、母材の最外層に20～30μmの母材中央部より軟らかい層（脱β層）を持った複合母材を用いることが多くなった。軟らかい表面部分は、セラミックス層に生じたクラックが内部に伝播するのを阻止する役目を果たす。

セラミックスコート層と母材の改良によりコーテッド超硬合金工具の性能が向上しつつある。今後はさらに硬質なダイヤモンドコーティングなどが実用化されていくものと思われる。

【図】

図１　最近のコーティング超硬合金チップ

出典：「いろいろな旋削工具材料とその特性」、「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、13頁　写真１　最近のコーティングチップ

【応用分野】

旋削加工、フライス加工

【出典／参考資料】

「ツールエンジニア　30巻　13号」、（1989年12月）、大河出版発行、12頁～15頁

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, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、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 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、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.