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アルミニウム加工に最適な切削工具ガイド

2025-11-03

金属加工業界では、アルミニウムは軽量で加工しやすい特性から、航空宇宙、自動車製造、エレクトロニクスなどの分野で広く使用されています。しかし、アルミニウムの「加工のしやすさ」は、多くのフライス工具が市場に出回っている中で、技術者やオペレーターを困惑させることもあります。どのようにして、加工品質を確保し、効率を向上させ、不必要な工具の摩耗や材料の無駄を避けるための適切な工具を選択すればよいのでしょうか?

SPEED TIGERは、メーカーや技術者がアルミニウムの特性をより深く理解し、さまざまな加工ニーズに最適な工具を選択し、それによってプロセスを最適化し、生産コストを削減できるよう、アルミニウム加工用のフライス工具の選択に関する詳細なガイドをリリースしました。

アルミニウムの特性と加工における課題

アルミニウムは地球上で最も豊富な金属の一つであり、その軽量性と延性から、数多くの産業用途に最適です。アルミニウムはフライス加工が容易であり、メーカーに非常に好まれています。工業用アルミニウムは主に鋳造アルミニウムと鍛造アルミニウムに分けられます。鋳造アルミニウムは柔軟性が高く、引張強度が低く、生産コストが低く、マグネシウムやシリコンなどの他の元素の含有量が高いです。一方、鍛造アルミニウムは、より純粋な金属であり、耐摩耗性が低く、耐熱性が高く、鋳造アルミニウムと比較して優れた切削性能を発揮します。

アルミニウムの加工における主な課題は、放熱です。アルミニウムは鋼よりも融点がはるかに低く、工具と材料の間で摩擦による融着が発生し、ワークピースと機器の両方を損傷する可能性があります。したがって、適切な形状、コーティング、フルート、角度を持つフライス工具を選択することが重要です。

フライス工具の構造と形状

フライス工具は通常、シャンク、ネック、フルート、切刃で構成されています。フルートは切刃を含む部分で、工具の先端からシャンクまで伸びています。シャンクは、フルートが機械加工される非切削円筒形の金属部分です。

フライス工具の形状は通常、その基本的な形状と設計を指します。形状の選択は、材料自体よりも加工操作に依存します。たとえば、

  • フラットエンドミル(スクエアエンドミル): プランジミーリング、輪郭加工、溝加工、側面フライス加工に適しています。
  • ロングネックエンドミル: ワークピースと工具の干渉を減らし、キャビティ加工によく使用されます。
  • ボールノーズエンドミル: 丸みを帯びた輪郭と平底のキャビティを作成するのに最適です。
  • コーナーRエンドミル: 金型フライス加工によく使用され、平底ポケットや丸みを帯びたプロファイルを機械加工する際の工具交換の頻度を最小限に抑えます。
  • テーパーエンドミル: 溝、穴、角度付き側面フライス加工に使用されます。

基本的な形状に加えて、フライス加工にはさまざまな工具オプションがあります。たとえば、チップブレーカー工具は、切りくずの排出を改善します。標準的な2枚刃および3枚刃のエンドミルは、切削面から切りくずをすくい取るように設計された鋸歯状のエッジを備えており、より高い速度でより優れた送り性能を実現します。オフセットチップブレーカー形状は、切りくずのサイズを小さくし、切りくずの排出を強化しながら、半仕上げの表面を維持します。

さらに、高バランスエンドミルは、より高い送り速度とRPMを達成するように設計されています。これらの工具は、根本的に変更されたヘッド形状を備えており、最大33,000 RPMの切削速度を可能にします。熱を管理するために、多くの高バランスエンドミルは、ブレードの温度を下げるためにクーラントシステムを組み込んでいます。一部は、高効率フライス加工用途向けのチップブレーカーも装備しています。

コーティングの選択:摩擦の低減と工具寿命の延長

コーティングは、フライス工具ヘッドに適用される表面処理であり、硬度を高め、摩耗を減らし、工具寿命を延ばし、工具とワークピースの間に熱障壁を作成します。一部のコーティングは、切りくずの排出も改善し、摩擦による損傷をさらに最小限に抑えます。ただし、アルミニウムに適したコーティング材料はほとんどありません。

アルミニウムは軟質金属であるため、工具コーティングは大幅な追加の硬度を提供する必要はありません。無コーティングの工具でもアルミニウムを効果的に穴あけできます。ただし、アルミニウムの融点が低いため、過剰な熱を減らすためにコーティングが必要になる場合があります。

  • 四面体非晶質炭素(TB)コーティング: 高い潤滑係数を特徴とし、切りくずを材料から移動させ、クーラントの必要性を減らします。そのダイヤモンドライクな硬度も工具寿命を延ばします。
  • 窒化アルミニウムクロム+窒化ケイ素(nACRo): 高温用途に適しています。nACRoは、工具ヘッドを摩耗から保護し、1100℃までの温度に耐えることができます。

一般的に、研磨性アルミニウム合金には窒化ジルコニウム(ZrN)が使用されます。非晶質ダイヤモンドコーティングは、潤滑性と耐摩耗性を向上させ、エッジの丸みを防ぎ、非鉄用途で優れた性能を発揮します。

フルート数:剛性と切りくず排出のバランス

アルミニウム用のフライス工具を選択する際、フルート数はおそらく最も重要な考慮事項です。フルートは、ワークピースからアルミニウムの切りくずを除去し、目詰まりを防ぎます。

フルートは、工具の本体を先端から下に向かって螺旋状に走る切刃の数を指します。たとえば、1枚刃のエンドミルは1つの切刃を持ち、2枚刃のエンドミルは2つの切刃を持ちます。

フルートの数は、工具の剛性、切りくず排出能力、摩耗時間、垂直精度、および軟質材料と硬質材料での性能を決定します。一般的に、フルート数が多いほど剛性は高まりますが、切りくず排出は減少します。6枚刃のエンドミルと比較して、1枚刃の工具は、摩耗時間、垂直精度、および表面粗さが劣ります。ただし、アルミニウムなどの軟質材料では、より優れた性能を発揮することがよくあります。

アルミニウム用エンドミルは通常、2枚または3枚のフルートを備えています。フルート数が少ないと過度の摩耗につながり、フルート数が多いと高速穴あけ中の切りくず排出が妨げられます。ただし、以下で説明するように、例外も存在します。

2枚刃と3枚刃のエンドミルの選択は、タスクによって異なります。2枚刃のエンドミルは、アルミニウムフライス加工の標準であり、3枚刃の工具は仕上げに適しています。最終的には、決定は好みと経験に帰着します。剛性が高いほど耐摩耗性が向上し、フルート数が少ないほど切りくず排出率が向上します。

ヘリックス角:切削性能の最適化

ヘリックス角は、工具の中心線と切刃の接線との間の角度です。ヘリックス角が小さい工具は、ヘリックス角が大きい工具よりもゆっくりと巻き付く切刃を持っています。

ヘリックス角は、アルミニウム加工にとって重要です。アルミニウム切削の場合、機械工は通常、45°、50°、55°のヘリックス角を使用します。これらの角度は、チャタリングを最小限に抑え、剛性と切りくず排出の最適なバランスを実現します。一部の専門家は、より信頼性の高い深穴穴あけのために可変ヘリックス角工具を選択しています。

浅い15°のヘリックス角は、優れた切りくず除去と切削トルクを提供しますが、軸方向の引張力は弱いです。55°を超える急な角度は、強い軸方向の引張力を提供しますが、多くのアルミニウム用途には切削トルクが不足することがよくあります。

仕上げの場合、機械工は通常45°の工具を選択します。切刃が浅いほど、材料を積極的に除去するためです。切りくず排出は適切に維持され、軸方向の引張力は高くなります。

SPEED TIGERのアルミニウムフライス加工ソリューション

SPEED TIGERは、アルミニウム用に特別に設計された一連のエンドミルを提供しています。たとえば、APスクエアエンドミル は、ISO-9001認証工場で製造された特殊なアルミニウム切削工具です。その1枚刃設計は、優れた切りくず排出を保証し、強化された外部は、高強度用途の強度と耐久性を追加します。

★ APシングルフルートの主な特徴:

  1. 高速加工と材料の大量除去に最適化されています。
  2. 木材、アルミニウム、銅、プラスチック、真鍮、炭素鋼(〜HB225)、合金鋼(HB225〜325)、および予備硬化鋼(最大HRC45)の加工に優れています。
  3. 形状と大きな切りくずポケットにより、効率的な切りくず除去が可能になり、より高い送り速度と短いサイクルタイムを実現します。

SPEED TIGERはまた、Nシリーズ アルミニウムなどの非鉄用途向けに提供しています。AL超硬ドリル は、ドリル先端と切刃の間のスペースを減らすことで精度を高めます。

★ ALドリルの特別な設計:

  1. ダブルマージン—2番目のマージンにも切刃があり—滑らかな表面穴あけと高精度のストレートカットを保証します。
  2. ドリル精度を高めるための改良されたマージントップポジショニング。
  3. AUEハイフィードUタイプ

エンドミルは、高速での効果的な切りくず排出により、材料除去率(MRR)と表面仕上げを大幅に向上させます。その堅牢な歯とダブルレリーフ角は、優れた生産性を保証し、歯の硬度を向上させることで100%の増加を実現します。 は、高精度のストレートカットと滑らかな表面穴あけのために、ALのダブルマージン切刃を共有しています。さらに、高RPM用途での温度を下げるためのクーラント穴を備えています。改良されたマージントップポジショニングは、アルミニウムおよび銅合金ワークピースの穴精度を向上させます。Nシリーズドリルは、A7075、AlZnCu1.5、AC、ADC、A1070など、さまざまなアルミニウム合金に適しています。

★ ALCクーラントスルードリルの特別な設計:

滑らかな表面穴あけと高精度のストレートカットのためのダブルマージン。

  1. 高剛性設計と拡張された切りくず除去スペース。
  2. ドリル精度を高めるための改良されたマージントップポジショニング。
  3. AUEハイフィードUタイプ

エンドミルは、高速での効果的な切りくず排出により、材料除去率(MRR)と表面仕上げを大幅に向上させます。その堅牢な歯とダブルレリーフ角は、優れた生産性を保証し、歯の硬度を向上させることで100%の増加を実現します。★ AUE超硬エンドミルの主な特徴: 優れたMRRにより、特に溝加工でより速い切削速度。

ハイフィードUタイプ設計により、アルミニウムおよび銅合金に最適です。

  1. 堅牢な歯とダブルレリーフ角—歯の硬度を向上させることで生産性が向上します。
  2. 合金最適化された歯の設計—荒加工でも仕上げでも、効率的な切りくず除去により表面仕上げが大幅に向上します。
  3. 4つのモデルの比較
  4. モデル
タイプ
機能 ヘリックス角 サイズ範囲 クーラント穴 コーティングオプション APエンドミル フライス加工
フライス加工 メートル法:1〜12 mm メートル法:1〜12 mm インチ:1/4" いいえ
無コーティング、ZrN、TB(= DLC)
穴あけ 15〜20° 5XD:3〜12 mm いいえ 無コーティング、TB(= DLC) フライス加工
穴あけ 15〜20° 5XD:3〜12 mm 8XD:3〜12 mm はい
無コーティング、TB(= DLC)
AUEエンドミル フライス加工
フライス加工 メートル法:1〜12 mm メートル法:1〜12 mm インチ:1/8"〜5/8" いいえ
無コーティング、ZrN、TB(= DLC)
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アルミニウム加工に最適な切削工具ガイド

2025-11-03

金属加工業界では、アルミニウムは軽量で加工しやすい特性から、航空宇宙、自動車製造、エレクトロニクスなどの分野で広く使用されています。しかし、アルミニウムの「加工のしやすさ」は、多くのフライス工具が市場に出回っている中で、技術者やオペレーターを困惑させることもあります。どのようにして、加工品質を確保し、効率を向上させ、不必要な工具の摩耗や材料の無駄を避けるための適切な工具を選択すればよいのでしょうか?

SPEED TIGERは、メーカーや技術者がアルミニウムの特性をより深く理解し、さまざまな加工ニーズに最適な工具を選択し、それによってプロセスを最適化し、生産コストを削減できるよう、アルミニウム加工用のフライス工具の選択に関する詳細なガイドをリリースしました。

アルミニウムの特性と加工における課題

アルミニウムは地球上で最も豊富な金属の一つであり、その軽量性と延性から、数多くの産業用途に最適です。アルミニウムはフライス加工が容易であり、メーカーに非常に好まれています。工業用アルミニウムは主に鋳造アルミニウムと鍛造アルミニウムに分けられます。鋳造アルミニウムは柔軟性が高く、引張強度が低く、生産コストが低く、マグネシウムやシリコンなどの他の元素の含有量が高いです。一方、鍛造アルミニウムは、より純粋な金属であり、耐摩耗性が低く、耐熱性が高く、鋳造アルミニウムと比較して優れた切削性能を発揮します。

アルミニウムの加工における主な課題は、放熱です。アルミニウムは鋼よりも融点がはるかに低く、工具と材料の間で摩擦による融着が発生し、ワークピースと機器の両方を損傷する可能性があります。したがって、適切な形状、コーティング、フルート、角度を持つフライス工具を選択することが重要です。

フライス工具の構造と形状

フライス工具は通常、シャンク、ネック、フルート、切刃で構成されています。フルートは切刃を含む部分で、工具の先端からシャンクまで伸びています。シャンクは、フルートが機械加工される非切削円筒形の金属部分です。

フライス工具の形状は通常、その基本的な形状と設計を指します。形状の選択は、材料自体よりも加工操作に依存します。たとえば、

  • フラットエンドミル(スクエアエンドミル): プランジミーリング、輪郭加工、溝加工、側面フライス加工に適しています。
  • ロングネックエンドミル: ワークピースと工具の干渉を減らし、キャビティ加工によく使用されます。
  • ボールノーズエンドミル: 丸みを帯びた輪郭と平底のキャビティを作成するのに最適です。
  • コーナーRエンドミル: 金型フライス加工によく使用され、平底ポケットや丸みを帯びたプロファイルを機械加工する際の工具交換の頻度を最小限に抑えます。
  • テーパーエンドミル: 溝、穴、角度付き側面フライス加工に使用されます。

基本的な形状に加えて、フライス加工にはさまざまな工具オプションがあります。たとえば、チップブレーカー工具は、切りくずの排出を改善します。標準的な2枚刃および3枚刃のエンドミルは、切削面から切りくずをすくい取るように設計された鋸歯状のエッジを備えており、より高い速度でより優れた送り性能を実現します。オフセットチップブレーカー形状は、切りくずのサイズを小さくし、切りくずの排出を強化しながら、半仕上げの表面を維持します。

さらに、高バランスエンドミルは、より高い送り速度とRPMを達成するように設計されています。これらの工具は、根本的に変更されたヘッド形状を備えており、最大33,000 RPMの切削速度を可能にします。熱を管理するために、多くの高バランスエンドミルは、ブレードの温度を下げるためにクーラントシステムを組み込んでいます。一部は、高効率フライス加工用途向けのチップブレーカーも装備しています。

コーティングの選択:摩擦の低減と工具寿命の延長

コーティングは、フライス工具ヘッドに適用される表面処理であり、硬度を高め、摩耗を減らし、工具寿命を延ばし、工具とワークピースの間に熱障壁を作成します。一部のコーティングは、切りくずの排出も改善し、摩擦による損傷をさらに最小限に抑えます。ただし、アルミニウムに適したコーティング材料はほとんどありません。

アルミニウムは軟質金属であるため、工具コーティングは大幅な追加の硬度を提供する必要はありません。無コーティングの工具でもアルミニウムを効果的に穴あけできます。ただし、アルミニウムの融点が低いため、過剰な熱を減らすためにコーティングが必要になる場合があります。

  • 四面体非晶質炭素(TB)コーティング: 高い潤滑係数を特徴とし、切りくずを材料から移動させ、クーラントの必要性を減らします。そのダイヤモンドライクな硬度も工具寿命を延ばします。
  • 窒化アルミニウムクロム+窒化ケイ素(nACRo): 高温用途に適しています。nACRoは、工具ヘッドを摩耗から保護し、1100℃までの温度に耐えることができます。

一般的に、研磨性アルミニウム合金には窒化ジルコニウム(ZrN)が使用されます。非晶質ダイヤモンドコーティングは、潤滑性と耐摩耗性を向上させ、エッジの丸みを防ぎ、非鉄用途で優れた性能を発揮します。

フルート数:剛性と切りくず排出のバランス

アルミニウム用のフライス工具を選択する際、フルート数はおそらく最も重要な考慮事項です。フルートは、ワークピースからアルミニウムの切りくずを除去し、目詰まりを防ぎます。

フルートは、工具の本体を先端から下に向かって螺旋状に走る切刃の数を指します。たとえば、1枚刃のエンドミルは1つの切刃を持ち、2枚刃のエンドミルは2つの切刃を持ちます。

フルートの数は、工具の剛性、切りくず排出能力、摩耗時間、垂直精度、および軟質材料と硬質材料での性能を決定します。一般的に、フルート数が多いほど剛性は高まりますが、切りくず排出は減少します。6枚刃のエンドミルと比較して、1枚刃の工具は、摩耗時間、垂直精度、および表面粗さが劣ります。ただし、アルミニウムなどの軟質材料では、より優れた性能を発揮することがよくあります。

アルミニウム用エンドミルは通常、2枚または3枚のフルートを備えています。フルート数が少ないと過度の摩耗につながり、フルート数が多いと高速穴あけ中の切りくず排出が妨げられます。ただし、以下で説明するように、例外も存在します。

2枚刃と3枚刃のエンドミルの選択は、タスクによって異なります。2枚刃のエンドミルは、アルミニウムフライス加工の標準であり、3枚刃の工具は仕上げに適しています。最終的には、決定は好みと経験に帰着します。剛性が高いほど耐摩耗性が向上し、フルート数が少ないほど切りくず排出率が向上します。

ヘリックス角:切削性能の最適化

ヘリックス角は、工具の中心線と切刃の接線との間の角度です。ヘリックス角が小さい工具は、ヘリックス角が大きい工具よりもゆっくりと巻き付く切刃を持っています。

ヘリックス角は、アルミニウム加工にとって重要です。アルミニウム切削の場合、機械工は通常、45°、50°、55°のヘリックス角を使用します。これらの角度は、チャタリングを最小限に抑え、剛性と切りくず排出の最適なバランスを実現します。一部の専門家は、より信頼性の高い深穴穴あけのために可変ヘリックス角工具を選択しています。

浅い15°のヘリックス角は、優れた切りくず除去と切削トルクを提供しますが、軸方向の引張力は弱いです。55°を超える急な角度は、強い軸方向の引張力を提供しますが、多くのアルミニウム用途には切削トルクが不足することがよくあります。

仕上げの場合、機械工は通常45°の工具を選択します。切刃が浅いほど、材料を積極的に除去するためです。切りくず排出は適切に維持され、軸方向の引張力は高くなります。

SPEED TIGERのアルミニウムフライス加工ソリューション

SPEED TIGERは、アルミニウム用に特別に設計された一連のエンドミルを提供しています。たとえば、APスクエアエンドミル は、ISO-9001認証工場で製造された特殊なアルミニウム切削工具です。その1枚刃設計は、優れた切りくず排出を保証し、強化された外部は、高強度用途の強度と耐久性を追加します。

★ APシングルフルートの主な特徴:

  1. 高速加工と材料の大量除去に最適化されています。
  2. 木材、アルミニウム、銅、プラスチック、真鍮、炭素鋼(〜HB225)、合金鋼(HB225〜325)、および予備硬化鋼(最大HRC45)の加工に優れています。
  3. 形状と大きな切りくずポケットにより、効率的な切りくず除去が可能になり、より高い送り速度と短いサイクルタイムを実現します。

SPEED TIGERはまた、Nシリーズ アルミニウムなどの非鉄用途向けに提供しています。AL超硬ドリル は、ドリル先端と切刃の間のスペースを減らすことで精度を高めます。

★ ALドリルの特別な設計:

  1. ダブルマージン—2番目のマージンにも切刃があり—滑らかな表面穴あけと高精度のストレートカットを保証します。
  2. ドリル精度を高めるための改良されたマージントップポジショニング。
  3. AUEハイフィードUタイプ

エンドミルは、高速での効果的な切りくず排出により、材料除去率(MRR)と表面仕上げを大幅に向上させます。その堅牢な歯とダブルレリーフ角は、優れた生産性を保証し、歯の硬度を向上させることで100%の増加を実現します。 は、高精度のストレートカットと滑らかな表面穴あけのために、ALのダブルマージン切刃を共有しています。さらに、高RPM用途での温度を下げるためのクーラント穴を備えています。改良されたマージントップポジショニングは、アルミニウムおよび銅合金ワークピースの穴精度を向上させます。Nシリーズドリルは、A7075、AlZnCu1.5、AC、ADC、A1070など、さまざまなアルミニウム合金に適しています。

★ ALCクーラントスルードリルの特別な設計:

滑らかな表面穴あけと高精度のストレートカットのためのダブルマージン。

  1. 高剛性設計と拡張された切りくず除去スペース。
  2. ドリル精度を高めるための改良されたマージントップポジショニング。
  3. AUEハイフィードUタイプ

エンドミルは、高速での効果的な切りくず排出により、材料除去率(MRR)と表面仕上げを大幅に向上させます。その堅牢な歯とダブルレリーフ角は、優れた生産性を保証し、歯の硬度を向上させることで100%の増加を実現します。★ AUE超硬エンドミルの主な特徴: 優れたMRRにより、特に溝加工でより速い切削速度。

ハイフィードUタイプ設計により、アルミニウムおよび銅合金に最適です。

  1. 堅牢な歯とダブルレリーフ角—歯の硬度を向上させることで生産性が向上します。
  2. 合金最適化された歯の設計—荒加工でも仕上げでも、効率的な切りくず除去により表面仕上げが大幅に向上します。
  3. 4つのモデルの比較
  4. モデル
タイプ
機能 ヘリックス角 サイズ範囲 クーラント穴 コーティングオプション APエンドミル フライス加工
フライス加工 メートル法:1〜12 mm メートル法:1〜12 mm インチ:1/4" いいえ
無コーティング、ZrN、TB(= DLC)
穴あけ 15〜20° 5XD:3〜12 mm いいえ 無コーティング、TB(= DLC) フライス加工
穴あけ 15〜20° 5XD:3〜12 mm 8XD:3〜12 mm はい
無コーティング、TB(= DLC)
AUEエンドミル フライス加工
フライス加工 メートル法:1〜12 mm メートル法:1〜12 mm インチ:1/8"〜5/8" いいえ
無コーティング、ZrN、TB(= DLC)