さまざまな金属切削条件で切削液を選択するにはどうすればよいですか?
Jan 16, 2024
切削方法が異なると、同じ金属でも切削特性が異なり、加工難易度の変化も大きく異なります。 たとえば、Q235 炭素鋼データを使用する場合、表面粗さの品質方針を確保するために、ねじを加工するときに他の表面を切削することは困難です。 粗加工から微細加工まで困難です。 難しい加工にはより多くの切削液が必要になります。 切削液を正しく使用することで、加工品質を確保し、切削工具の寿命を延ばし、加工能力を向上させることができます。
荒加工
CNC工作機械で荒加工と精密加工が必要な場合、またはワークピースが同一の機械で完成しない場合、粗加工と精密加工の特性に基づいて切削液を選択できます。 荒加工では背面切削量、送り速度ともに大きいため切削抵抗が大きくなり、切削熱も多く発生します。 それに応じてワークピースと工具に伝わる熱も増加し、ワークピースの熱変形や工具の摩耗の増加を引き起こします。 冷却を主体とし、円滑な洗浄機能と防錆機能を備えた水系切削液を選択し、高流量で連続注入してください。 旋削加工が連続加工または均一な荒加工代に起因する場合、切削熱が考慮すべき重要な問題であり、切削液の冷却効果が主な対策となります。
フライス加工や異形・取り代が不均一な加工、断続的な加工では、均一な連続加工に比べて切削速度が遅くなり、衝撃や振動に比べて切削熱による工具やワークへの影響が小さくなります。 切削液の滑らかさと冷却効果のバランスが取れている必要があります。 工作機械の条件が許せば、内部に液体供給穴を備えた内穴旋盤、ボーリングカッター、スロッティングカッターなどの穴加工やブロッキングが可能で、加圧液体供給も可能です。 スプレー液供給は難しい加工データの荒加工にも使用でき、優れた役割を果たします。
一般的に荒加工のワークには取り代が発生します。 また、処理が難しいデータや非鉄金属データを処理する場合、表面粗さの精度に対するポリシー要件は高くありません。 そのため、難加工データや非鉄金属データを加工する場合、荒加工時の切削液の化学成分が高くなく、水性エマルジョンを使用することができます。
鋳鉄や脆い非鉄金属を荒加工する場合、これらのデータに共通する特徴は、切削液の影響で切りくずが割れたり、細かい切りくずが移動したりすることです。 切削液が循環すると、その大部分は切削液タンク内を流れるうちに蓄積されますが、一部は切削液とともに移動して冷却ノズルを閉塞し、工作機械の可動部（ノズルなど）に切りくずが付着します。ガイドレールモーションペア）。 切削液と鋳鉄の一部成分との間で化学反応が起こり、切削液が分解して機能が低下します。 切削液はこれらの問題を引き起こす可能性があるため、通常は使用されません。 粉塵や切削熱の影響を軽減するために、条件が許せば、真空装置が粉塵、小さな破片、およびある程度の熱を吸収することを検討できます。 切削液の使用を想定すると、水系の切削液が使いやすいですが、切削液の分解や濃度低下を避けるために、切削液の濾過・浄化をしっかり行う必要があります。 荒加工では精密加工に比べて切削液の濃度が低くなります。
仕上げ加工
切削速度の違いにより、精密加工は高速精密加工と低速精密加工に分けられます。 高速精密加工では、油性切削液を使用することでワークの外観品質を確保し、工具の寿命を延ばすことができます。 しかし、含まれる鉱物油は粘度や引火点が低く、油煙やオイルミスト、油蒸気が発生しやすく、有毒成分も一緒に区別され、生産環境に影響を与え、作業者の心身の健康を危険にさらします。 したがって、高速切削仕上げ時には、荒加工時よりも高濃度の水系切削油に極圧添加剤を配合したローションまたはマイクロローションを使用するようにしてください。 低速精密加工では切削温度が低いため、上記の問題が発生しにくくなります。 ワークの加工精度を確保するためには、油性切削液を使用してください。
荒加工に関しては、精密加工では切削速度が速く、切りくず変形による切削熱が工具面衝突による切削熱に比べて低く、切削抵抗が小さくなります。 高速切削においても、切削熱によるワークの熱変形は荒加工ほど顕著ではなく、工具に切削液を使用する主な理由は工具背面の摩耗を軽減するためです。 精密加工では、工具の相対的な切削速度が速く、切りくずがワークから切り離される瞬間の温度は非常に高くなります。 切削液を使用しても、浸透性や圧力差により切削液が切削領域に十分に浸透しないと、切削面が摩耗しやすくなります。 ツールがまだ使用できる場合でも、ワークの面粗さや品質が要求を満たさない場合は、ツールの交換が必要になります。 したがって、精密加工では、工具の寿命を延ばし、ワークの加工精度と表面粗さの品質要件を確保するために、明らかな滑らかさと浸透性の良好な切削油を使用する必要があります。
低速でブラックメタルデータを完成させる場合は、アクティブな極圧切削油を選択できます。 非鉄金属の低速精密加工の場合は、非活性極圧切削油を選択してください。 非鉄金属の高速仕上げ加工には非活性極圧添加剤ローションを選択できます。
穴加工
CNC加工における穴加工とは、主に旋盤による穴あけ、リーマ加工、内穴旋削、中ぐり盤による中ぐり加工を指します。 穴加工は切りくずの除去や放熱が難しく、また工具（ロッド）の剛性が低いため、外周高周波加工に比べて切削速度が遅く、外周高周波加工よりも難易度が高くなります。
穴あけ加工の際、通常のフライドドーツイストドリルを使用して穴あけ加工を行っておりますが、加工が荒いためと考えられます。 穴あけ中に切りくずを除去するのは難しく、切削熱が発生しにくいため、刃の焼きなましが発生し、ドリルビットの寿命と加工能力に影響を与えることがよくあります。 優れた性能の切削液を選択すると、ドリルビットの寿命が大幅に延長され、生産性が向上します。 一般的には極圧エマルジョンまたは極圧複合切削油が選択されます。 極圧で構成された切削液は表面張力が低く浸透性が良く、ドリルビットを適時に冷却します。 切削工具の寿命延長や加工能力の向上に大変役立ちます。 ステンレス鋼や耐熱合金などの難削材には低粘度の極圧切削油を選択できます。
通常の穴あけでも深穴加工でも、穴あけ加工の際は放熱状態が非常に悪く、多量の切削熱が発生します。 切りくず除去方向はドリルビットの送り方向と逆になります。 ドリルビットの刃先を滑らかにし、冷却し、切りくずの除去を助けるために、切削液がドリルビットの刃先に入る必要があります。 切削液は浸透性に優れていることが第一であり、供給方法、流量、圧力も要求を満たす必要があります。
フローティングドリルビットの寿命方針としては、水系切削液より油系切削液が良く、水系切削液では極圧マイクロローション、油系では低粘度の活性硫化油が良いとされています。すべての切削液の中で優れた切削液です。
リーマ加工は精密加工において低速切りくずに属するため、リーマ加工の際にはリーマの標準精度と面粗さの精度、およびリーマの取り付け精度の寿命方針の2つの品質方針を重視する必要があります。
細孔径の制御方針としては、油性切削油は細孔径を拡大し、鉱物油は細孔径を拡大し、極圧切削油は細孔径を小さく、活性硫化塩素油は細孔径を小さくする。 水性切削液は孔径を小さくし、硫黄含有極圧マイクロローションとマイクロローションはさらに孔径を小さくし、ローションが中間にあるため切削液が小さくなります。 そこで、穴拡大の基準を管理するため、新品リーマを使用する際には水系切削液を使用するため、穴拡大が難しくなります。 リーマがある程度磨耗した場合は、油性切削液を使用して若干の口径拡大が可能です。
拡大穴の面粗さを低減するという点では、油性切削液よりも水性切削液の方が優れています。 油性切削油では活性硫化塩素油が最も効果が高く、次に塩素極圧油、混合鉱油、純鉱油が続きます。 水性切削液の場合、ローション、マイクロローション、硫黄含有極圧マイクロローションは同様の効果がありますが、切削液の組成は悪くなります。
リーマの寿命を管理するという点では、油性切削液中の非活性極圧切削油や耐摩擦切削油の方が優れた機能を持っています。 水性切削液では、切削液の組成はさらに悪くなります。
フローティングボーリングカッターを除き、内穴とボーリング穴の旋削は片刃切削となり、外周に比べて放熱条件が悪くなります。 切削液の使用方法は、ドリルやリーマと同様ですので、流量と圧力を適度に上げてください。
ねじ加工
ねじ加工は成形加工に属します。 タップ加工では、多刃低速切削に属し、刃先が切削データに囲まれ、切削トルクが高く、切りくずの除去が困難で、切りくずによる熱が時間内に逃げられず、切りくずが固着し、振動が短く、工具の摩耗も簡単です。 特にねじのタッピングでは、切りくず排出スペースが狭く、切りくずが割れて流れにくいなど、切削条件がより厳しくなります。 タップ加工や切りくず除去の際には切削力や相反力が発生し、タップの折損につながりやすくなります。 工具の耐衝突性を低減し、耐用年数を延ばすために、切削油には低い衝突係数と良好な浸透性が必要です。
荒加工
CNC工作機械で荒加工と精密加工が必要な場合、またはワークピースが同一の機械で完成しない場合、粗加工と精密加工の特性に基づいて切削液を選択できます。 荒加工では背面切削量、送り速度ともに大きいため切削抵抗が大きくなり、切削熱も多く発生します。 それに応じてワークピースと工具に伝わる熱も増加し、ワークピースの熱変形や工具の摩耗の増加を引き起こします。 冷却を主体とし、円滑な洗浄機能と防錆機能を備えた水系切削液を選択し、高流量で連続注入してください。 旋削加工が連続加工または均一な荒加工代に起因する場合、切削熱が考慮すべき重要な問題であり、切削液の冷却効果が主な対策となります。
フライス加工や異形・取り代が不均一な加工、断続的な加工では、均一な連続加工に比べて切削速度が遅くなり、衝撃や振動に比べて切削熱による工具やワークへの影響が小さくなります。 切削液の滑らかさと冷却効果のバランスが取れている必要があります。 工作機械の条件が許せば、内部に液体供給穴を備えた内穴旋盤、ボーリングカッター、スロッティングカッターなどの穴加工やブロッキングが可能で、加圧液体供給も可能です。 スプレー液供給は難しい加工データの荒加工にも使用でき、優れた役割を果たします。
一般的に荒加工のワークには取り代が発生します。 また、処理が難しいデータや非鉄金属データを処理する場合、表面粗さの精度に対するポリシー要件は高くありません。 そのため、難加工データや非鉄金属データを加工する場合、荒加工時の切削液の化学成分が高くなく、水性エマルジョンを使用することができます。
鋳鉄や脆い非鉄金属を荒加工する場合、これらのデータに共通する特徴は、切削液の影響で切りくずが割れたり、細かい切りくずが移動したりすることです。 切削液が循環すると、その大部分は切削液タンク内を流れるうちに蓄積されますが、一部は切削液とともに移動して冷却ノズルを閉塞し、工作機械の可動部（ノズルなど）に切りくずが付着します。ガイドレールモーションペア）。 切削液と鋳鉄の一部成分との間で化学反応が起こり、切削液が分解して機能が低下します。 切削液はこれらの問題を引き起こす可能性があるため、通常は使用されません。 粉塵や切削熱の影響を軽減するために、条件が許せば、真空装置が粉塵、小さな破片、およびある程度の熱を吸収することを検討できます。 切削液の使用を想定すると、水系の切削液が使いやすいですが、切削液の分解や濃度低下を避けるために、切削液の濾過・浄化をしっかり行う必要があります。 荒加工では精密加工に比べて切削液の濃度が低くなります。
仕上げ加工
切削速度の違いにより、精密加工は高速精密加工と低速精密加工に分けられます。 高速精密加工では、油性切削液を使用することでワークの外観品質を確保し、工具の寿命を延ばすことができます。 しかし、含まれる鉱物油は粘度や引火点が低く、油煙やオイルミスト、油蒸気が発生しやすく、有毒成分も一緒に区別され、生産環境に影響を与え、作業者の心身の健康を危険にさらします。 したがって、高速切削仕上げ時には、荒加工時よりも高濃度の水系切削油に極圧添加剤を配合したローションまたはマイクロローションを使用するようにしてください。 低速精密加工では切削温度が低いため、上記の問題が発生しにくくなります。 ワークの加工精度を確保するためには、油性切削液を使用してください。
荒加工に関しては、精密加工では切削速度が速く、切りくず変形による切削熱が工具面衝突による切削熱に比べて低く、切削抵抗が小さくなります。 高速切削においても、切削熱によるワークの熱変形は荒加工ほど顕著ではなく、工具に切削液を使用する主な理由は工具背面の摩耗を軽減するためです。 精密加工では、工具の相対的な切削速度が速く、切りくずがワークから切り離される瞬間の温度は非常に高くなります。 切削液を使用しても、浸透性や圧力差により切削液が切削領域に十分に浸透しないと、切削面が摩耗しやすくなります。 ツールがまだ使用できる場合でも、ワークの面粗さや品質が要求を満たさない場合は、ツールの交換が必要になります。 したがって、精密加工では、工具の寿命を延ばし、ワークの加工精度と表面粗さの品質要件を確保するために、明らかな滑らかさと浸透性の良好な切削油を使用する必要があります。
低速でブラックメタルデータを完成させる場合は、アクティブな極圧切削油を選択できます。 非鉄金属の低速精密加工の場合は、非活性極圧切削油を選択してください。 非鉄金属の高速仕上げ加工には非活性極圧添加剤ローションを選択できます。
穴加工
CNC加工における穴加工とは、主に旋盤による穴あけ、リーマ加工、内穴旋削、中ぐり盤による中ぐり加工を指します。 穴加工は切りくずの除去や放熱が難しく、また工具（ロッド）の剛性が低いため、外周高周波加工に比べて切削速度が遅く、外周高周波加工よりも難易度が高くなります。
穴あけ加工の際、通常のフライドドーツイストドリルを使用して穴あけ加工を行っておりますが、加工が荒いためと考えられます。 穴あけ中に切りくずを除去するのは難しく、切削熱が発生しにくいため、刃の焼きなましが発生し、ドリルビットの寿命と加工能力に影響を与えることがよくあります。 優れた性能の切削液を選択すると、ドリルビットの寿命が大幅に延長され、生産性が向上します。 一般的には極圧エマルジョンまたは極圧複合切削油が選択されます。 極圧で構成された切削液は表面張力が低く浸透性が良く、ドリルビットを適時に冷却します。 切削工具の寿命延長や加工能力の向上に大変役立ちます。 ステンレス鋼や耐熱合金などの難削材には低粘度の極圧切削油を選択できます。
通常の穴あけでも深穴加工でも、穴あけ加工の際は放熱状態が非常に悪く、多量の切削熱が発生します。 切りくず除去方向はドリルビットの送り方向と逆になります。 ドリルビットの刃先を滑らかにし、冷却し、切りくずの除去を助けるために、切削液がドリルビットの刃先に入る必要があります。 切削液は浸透性に優れていることが第一であり、供給方法、流量、圧力も要求を満たす必要があります。
フローティングドリルビットの寿命方針としては、水系切削液より油系切削液が良く、水系切削液では極圧マイクロローション、油系では低粘度の活性硫化油が良いとされています。すべての切削液の中で優れた切削液です。
リーマ加工は精密加工において低速切りくずに属するため、リーマ加工の際にはリーマの標準精度と面粗さの精度、およびリーマの取り付け精度の寿命方針の2つの品質方針を重視する必要があります。
細孔径の制御方針としては、油性切削油は細孔径を拡大し、鉱物油は細孔径を拡大し、極圧切削油は細孔径を小さく、活性硫化塩素油は細孔径を小さくする。 水性切削液は孔径を小さくし、硫黄含有極圧マイクロローションとマイクロローションはさらに孔径を小さくし、ローションが中間にあるため切削液が小さくなります。 そこで、穴拡大の基準を管理するため、新品リーマを使用する際には水系切削液を使用するため、穴拡大が難しくなります。 リーマがある程度磨耗した場合は、油性切削液を使用して若干の口径拡大が可能です。
拡大穴の面粗さを低減するという点では、油性切削液よりも水性切削液の方が優れています。 油性切削油では活性硫化塩素油が最も効果が高く、次に塩素極圧油、混合鉱油、純鉱油が続きます。 水性切削液の場合、ローション、マイクロローション、硫黄含有極圧マイクロローションは同様の効果がありますが、切削液の組成は悪くなります。
リーマの寿命を管理するという点では、油性切削液中の非活性極圧切削油や耐摩擦切削油の方が優れた機能を持っています。 水性切削液では、切削液の組成はさらに悪くなります。
フローティングボーリングカッターを除き、内穴とボーリング穴の旋削は片刃切削となり、外周に比べて放熱条件が悪くなります。 切削液の使用方法は、ドリルやリーマと同様ですので、流量と圧力を適度に上げてください。
ねじ加工
ねじ加工は成形加工に属します。 タップ加工では、多刃低速切削に属し、刃先が切削データに囲まれ、切削トルクが高く、切りくずの除去が困難で、切りくずによる熱が時間内に逃げられず、切りくずが固着し、振動が短く、工具の摩耗も簡単です。 特にねじのタッピングでは、切りくず排出スペースが狭く、切りくずが割れて流れにくいなど、切削条件がより厳しくなります。 タップ加工や切りくず除去の際には切削力や相反力が発生し、タップの折損につながりやすくなります。 工具の耐衝突性を低減し、耐用年数を延ばすために、切削油には低い衝突係数と良好な浸透性が必要です。
黒色の金属材料を切断する場合は、通常、硫黄と塩素の添加量が高く、粘度が低く、浸透性の良い油性切削液を使用する必要があります。
ハイスを低速ねじ切り加工に使用する場合、切削油はタッピングねじやケーシングねじと同じです。 硬質合金切削工具を使用したねじ山旋削には、速い切削速度、高い衝撃力、高い切削温度、小さな刃先面積、大きな切削力の受け入れ、ねじ山の輪郭精度に対する高い要件、および切りくずやスケールが蓄積しにくいという利点があります。 , これはスレッドの外観品質に影響します。 切削工具の寿命方針は高く、切削液には冷却、平滑化、浸透の機能が求められます。 極圧添加剤を含む水系切削油を選択することをお勧めします。
さまざまな切削工具の選択
多くの場合、不均一な加熱による損傷を避けるために、硬質合金工具を使用して切断する場合は乾式切断を選択するのが一般的です。 ただし、CNC 工作機械では、出力、総合コスト、加工品質などの要素を考慮すると、切削液を使用するのが最適です。 超硬合金切削工具を使用して切削加工を行う場合、比較的切削速度が速い場合には水系切削液が使用されることが一般的であり、高流量の連続使用が必要となります。 ノズルが常に切断方向と一致していることを確認するために注意してください。 ハイス鋼の切削工具を使用して切削する場合、切削速度が遅い場合には、一般的に滑らかな油性切削油が使用されます。
セラミック切削工具、メタルセラミック切削工具、ダイヤモンドおよび立方晶窒化ホウ素切削工具は、主に高速切削、乾式切削、硬切削などの加工方法に適しており、切削液を使用しません。 場合によっては、過度の切削温度を避けるために、これらの工具を使用する場合、ほとんどの場合、切削液を使用する必要があります。 切削速度が速いため、水系切削液の使用をお勧めします。
ハイスを低速ねじ切り加工に使用する場合、切削油はタッピングねじやケーシングねじと同じです。 硬質合金切削工具を使用したねじ山旋削には、速い切削速度、高い衝撃力、高い切削温度、小さな刃先面積、大きな切削力の受け入れ、ねじ山の輪郭精度に対する高い要件、および切りくずやスケールが蓄積しにくいという利点があります。 , これはスレッドの外観品質に影響します。 切削工具の寿命方針は高く、切削液には冷却、平滑化、浸透の機能が求められます。 極圧添加剤を含む水系切削油を選択することをお勧めします。
さまざまな切削工具の選択
多くの場合、不均一な加熱による損傷を避けるために、硬質合金工具を使用して切断する場合は乾式切断を選択するのが一般的です。 ただし、CNC 工作機械では、出力、総合コスト、加工品質などの要素を考慮すると、切削液を使用するのが最適です。 超硬合金切削工具を使用して切削加工を行う場合、比較的切削速度が速い場合には水系切削液が使用されることが一般的であり、高流量の連続使用が必要となります。 ノズルが常に切断方向と一致していることを確認するために注意してください。 ハイス鋼の切削工具を使用して切削する場合、切削速度が遅い場合には、一般的に滑らかな油性切削油が使用されます。
セラミック切削工具、メタルセラミック切削工具、ダイヤモンドおよび立方晶窒化ホウ素切削工具は、主に高速切削、乾式切削、硬切削などの加工方法に適しており、切削液を使用しません。 場合によっては、過度の切削温度を避けるために、これらの工具を使用する場合、ほとんどの場合、切削液を使用する必要があります。 切削速度が速いため、水系切削液の使用をお勧めします。
