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アルミ合金の加工にはどのようなフライスを使用しますか？
現在、加工に用いられるアルミ部品は主に変形アルミニウム合金と鋳造アルミニウム合金の二大カテゴリーに分かれます。では、加工用アルミニウム合金にはどのようなフライスが適しているのでしょうか。アルミニウム合金専用のフライスや工具を使用したほうが、加工効率はより向上するのでしょうか。本稿では、アルミニウム合金のフライス加工の特徴、加工工具、切削条件の各観点から、アルミニウム合金加工に最適なフライスについて考察します。 一、アルミニウム合金の加工特性 アルミニウム合金のフライス加工には、主に以下の大きな特徴があります。 1. アルミニウム合金の硬度が低い チタン合金やその他の焼入れ鋼に比べると、アルミニウム合金の硬度は低めです。ただし、熱処理を施したものやダイカスト製のアルミニウム合金では硬度が非常に高くなる場合もあります。一般的なアルミ板のHRC硬度はおおむねHRC40以下です。そのため、アルミニウム合金を加工する際には工具への負荷が小さく、さらにアルミニウム合金は熱伝導性が優れているため、フライス加工時の切削温度も比較的低く抑えられ、加工速度を上げることが可能です。 2. アルミニウム合金の塑性が低い アルミニウム合金は塑性が低く、融点も低いという特性があります。そのため、加工時には工具へのこびりつきが深刻で、切りくず排出性能も悪く、表面粗さも大きくなりがちです。実際、アルミニウム合金の加工で最も問題となるのは、工具へのこびりつきと表面粗さの不良です。この二つの課題を解決できれば、アルミニウム合金加工の問題はほぼ解決したことになります。 3. 工具の摩耗が早い 不適切な工具材料を選択すると、アルミニウム合金の加工時にこびりつきや切りくず排出不良などの問題が生じ、結果として工具の摩耗が加速してしまいます。 二、アルミニウム合金加工にはどのようなフライスを使うか？ アルミニウム合金の加工には、一般的に3刃のアルミ用フライスが使用されます。また、加工条件の違いによっては、2刃のボールエンドミルや4刃のフラット底フライスが用いられることもありますが、南京箭穿石では、ほとんどの場合、3刃のフラット底立フライスを選定することを推奨しています。 1. アルミ用タングステンカーバイドフライスの選定 刃数は通常3刃で、材質としてはYG系超硬合金を選ぶのが一般的です。これにより、工具とアルミニウム合金との化学親和性を低減できます。一般的なCNC工具メーカーでは、アルミニウム合金加工専用のフライスシリーズをラインナップしており、例えば金鷺ブランドのUS200シリーズやスイス・フライザ社のALシリーズなどが挙げられます。 2. 高速鋼素材 高速鋼製のアルミ用フライスは切れ味が良く、アルミニウム合金の加工にも十分対応できます。 三、アルミニウム合金のフライス加工における切削条件 一般的なアルミニウム合金の加工では、高速・大送りでのフライス加工を選択するのが一般的です。さらに、可能な限り大きな前角を選定し、切りくずの溜まりやすいスペースを確保することで、工具へのこびりつきを軽減します。一方、アルミニウム合金の仕上げ加工を行う場合は、水性切削液の使用は避け、加工面に微細なピンホールが発生しないように注意が必要です。通常は灯油や軽油を切削液として使用するのが適しています。 アルミニウム合金加工用フライスの切削速度は、工具の材質やパラメータ、加工プロセスの違いによって異なります。具体的な切削条件については、メーカーが提示する切削データを基準にして加工を行うのが望ましいです。
公開日:
2022-06-25
現在、加工に用いられるアルミ部品は主に変形アルミニウム合金と鋳造アルミニウム合金の二大カテゴリーに分かれます。では、加工用のアルミニウム合金にはどのようなフライスが適しているのでしょうか。アルミニウム合金専用のフライスや工具を使用したほうが、はたして加工効率が向上するのでしょうか。本稿では、アルミニウム合金のフライス加工の特徴、加工工具、切削条件の各観点から、アルミニウム合金の加工に最適なフライスについて考察します。
一、アルミニウム合金の加工特性
アルミニウム合金のフライス加工には、主に以下の大きな特徴があります；
1. アルミニウム合金の硬度が低い
チタン合金や他の焼入れ鋼に比べると、アルミニウム合金の硬度は低いが、熱処理を施したものやダイカスト用のアルミニウム合金では硬度が非常に高くなる。一般的なアルミ板のHRC硬度は通常HRC40以下である。そのため、アルミニウム合金を加工する際には工具への負荷が小さく済む。さらに、アルミニウム合金は優れた熱伝導性を有しているため、フライス加工時の切削温度が比較的低く抑えられ、その結果、フライス加工速度を向上させることができる。
2. アルミ用合金の塑性が低い
アルミニウム合金は塑性が低く、融点も低い。加工時には刃に材料が付着する「粘刀」現象が深刻で、切りくずの排出性能も悪く、表面粗さも高くなる。実際、アルミニウム合金の加工における主な課題は、この粘刀と表面粗さの不良である。粘刀問題を解決し、加工面の品質という二大課題を改善すれば、アルミニウム合金の加工上の問題はおのずと解決される。
3. 刃物が摩耗しやすい
不適切な工具材料を採用すると、アルミニウム合金の加工において、粘着による刃こぼれや切りくずの排出不良などの問題が生じ、結果として工具の摩耗が加速することが多い。
二、アルミニウム合金の加工にはどのようなフライスカッターを使用しますか？
アルミ合金の加工には、一般的に3刃のアルミ用フライスが用いられますが、加工条件の違いにより、2刃のボールエンドミルや4刃のフラット底フライスが使用されることも少なくありません。しかし、南京箭穿石では、ほとんどの場合、3刃のフラット底エンドミルを選定することを推奨しています。
1. アルミ用タングステンカーバイドフライスの選定
刃数は一般的に3刃で、材料としてはYG系超硬合金が選ばれることが多い。これにより、工具とアルミニウム合金との化学的親和性を低減できる。一般的なCNC工具メーカー各社では、アルミニウム合金加工専用のフライスシリーズをラインナップしており、例えばキンロウブランドのUS200シリーズや、スイスのFraisa社のALシリーズなどが挙げられる。
2. 高速鋼素材
高速度鋼製のアルミ用フライスは比較的鋭く、アルミニウム合金の加工にも優れています。
三、アルミニウム合金のフライス加工における切削条件
一般的なアルミニウム合金の加工では、通常、高速・大送りのフライス加工を選択するのが適切です。さらに、可能な限り大きな前角を採用し、切りくずの溜まりやすいスペースを広げることで、工具へのこびりつきを抑制します。一方、アルミニウム合金の仕上げ加工においては、水性切削液の使用は避けるべきです。これは、加工面に微小なピンホールが生じるのを防ぐためです。一般的には、灯油や軽油をアルミ板の加工用切削液として使用することが推奨されます。
アルミニウム合金用フライスの切削速度は、フライスの材質や各種パラメータ、ならびに加工プロセスの違いにより異なります。具体的な切削条件については、メーカーが提示する切削データを基本として設定し、加工を行ってください。
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