ステンレスの加工におススメのエンドミルは?

部品加工の基礎

ステンレスは難削材とも言われていますが、使用するエンドミルを変えるだけで削りやすくなったりします。

普段から、鉄から非鉄金属まで雑多な材料を加工していると、同じ形状の加工をするのにいちいち工具を変えるのは面倒くさいところですが、その面倒くさいことをすれば加工効率がグッと上がることもあるんですよね。

 

もちろん、加工条件やら被切削物の形状やらで工具を変えれば加工の難しさが解決するとは言い切れませんが、一般論的にはステンレス素材の加工硬化、工具の焼け付きを防ぐために切削抵抗を減らせるエンドミルを使用すればよいということになります。

ステンレスの加工におススメのエンドミルは強ねじれ角のエンドミル

エンドミルにはねじれ角(リード角とも言う)が0°~60°まで色々とありますが、ステンレス加工で第一に選択するのは強ねじれ角のエンドミルです。

JIS規格では40°以上のねじれ角のものを強ねじれとされます。

 

エンドミルのねじれ角が強い(大きい)と、刃物の切れ味が良くなります。

理屈はありますけど、イメージ的にも何となくわかりません?

刃物を立てて削るより、少しねかせてシュッとした方が切れる感じが。

 

同じ条件で同じ量の切り込みをするならば、エンドミルのねじれ角を大きくすることで、ねじれ角が小さいものよりも切りくずが薄くなり、切りくずの排出性も向上する。

つまりは切削抵抗が小さくなることであり、ステンレス加工で発生する加工熱の発生を抑えることができます。

 

こうことが、強ねじれ角のエンドミルを選ぶ理由になります。

強ねじれ角エンドミルを使う時のデメリット

ねじれ角が大きいと切削抵抗が小さくなるというメリットにより、ステンレス加工に適している言えるわけですが、全てのステンレス加工に推奨されるわけではありません。

 

エンドミルのねじれ角が大きいということはエンドミルの回転によって、軸方向に加工物を巻き上げる力が大きくなるということです。(※右巻きのエンドミルにおいて)

特に肉厚が薄い加工物だとビビリが強く出てしまいますし、場合によっては加工物が変形してしまってモノにならないこともあります。

強ねじれエンドミル加工1

あるいは、加工物が大きくてしっかりしたものだと、逆にエンドミルがホルダーから引き抜かれる力が大きくなるとも言えます。

なので、Z方向の加工寸法公差がある場合は、仕上げシロにいつもよりも少し余裕をみておくことが望ましいと思います。

強ねじれエンドミル加工

 

そしてもう1つ、強ねじれエンドミルを使う場合は”うねり”の発生に注意しないといけません。

ねじれ角が大きいと切削抵抗が小さくなるので、ビビリが発生しにくく面粗度も上がります。だけど、刃物がねているということは、外周刃の長さも長くなりますので1回の切削で刃物が加工物に当たるタイミングのズレが大きくなります。

 

これによって、深い溝加工などをすると壁にうねり(波打ち)が出来てしまうことがあるので、仕上げ加工はねじれ角が緩いエンドミルを使用することをおススメします。

 

ビビリが出やすい場合は不等リードエンドミルがおススメ

ステンレス加工に限ったことではないですが、どうしてもビビリが出やすくて困っているというのであれば、不等リードエンドミルを使用してみてください。

その場合も、ステンレス加工の場合は特にねじれ角が大きいものを選択します。

 

また、エンドミルにはチタンコーティングされたものなどもあります。

コーティングされたものかそうでないもの、どちらがいいのか?ということについて、理論的にはコーティングされたものの方が刃先の耐摩耗性が良好です。

なので、コーティングされたものが良いと言えるのですが、正直なところ自分が加工しているものによって見極めればいいと思います。

 

まぁ、使ってみないと分からんということです。

工具メーカーもOSGなどのブランドを使うか、ミスミのようなノーブランドを使うかは自由です。

コスパを考えるとミスミとかが安くていいかなぁと思う反面、ブランドメーカーの方が良い場合だってあるかもしれないので、これも使ってみるしかないでしょうね。

ステンレス加工に使うエンドミルの回転数や切削速度

工具の回転速度や切削速度については、各メーカーごとに推奨条件というものを出しているので、一応はそれらを目安に加工してみると良いと思います。

エンドミルの加工条件の計算方法が分からないという人は”エンドミルの回転数や切削速度の計算方法”という記事を参考にしてください。

 

私の経験からですが、たいていはメーカー推奨条件って参考程度にしかしてません。

というのも、加工する内容によって頻繁に条件変更するからで、半分は経験から勘で条件を設定してます。

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ステンレス加工に使うおススメのエンドミルのまとめ

エンドミルの素材は超硬が主流になってきています。

高速回転で切削することも多くなってきていますし、超硬エンドミルの価格もずいぶんと安くなっています。

 

メーカーによって切削性の違いはあるかもしれませんが、それは使用している機械や切削油などの条件によっても適しているものが変わる可能性もあります。

なので、とりあえずはねじれ角が大きいものを選び、仕上げはいつも通りのエンドミルで加工してみてください。

 

余談ですが、ステンレス加工の仕上げ加工にエンドミルのEB処理をおススメします。

工具寿命が1.5~3倍にもなるとか。

詳しくは株式会社エレクトロンチャージャー研究所のサイトをご覧ください。

 

問い合わせをするときに、「平野(ひらの)から聞いた」的なことを言ってもらえると有難いです。

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