前回の記事では、エンドミルのリード角と切削条件の関係について解説しました。今回は、加工現場でよく起こるリード角が原因のトラブルに焦点を当て、それらを解決する方法を紹介します。具体例を交えながら、トラブルを未然に防ぐ方法も解説していきます。
1. よくあるトラブルと原因
① バリの発生
現象：加工後、切削面やエッジ部分にバリができる。
主な原因：
- リード角が大きすぎる場合、刃先が材料を押し出すように作用し、バリが発生しやすくなる。
- 材質が柔らかい（アルミや銅）場合、切削条件が不適切だと発生しやすい。
② 加工面の粗さが悪化
現象：加工面が粗く、仕上がりの精度が低い。
主な原因：
- リード角が小さすぎて、切削力が一点に集中し、振動や工具のたわみが発生。
- 切削条件（送り量、切削速度）が加工材に適していない。
③ 工具寿命の短縮
現象：工具が予想より早く摩耗・損傷する。
主な原因：
- リード角が加工条件に適していないため、刃先に過剰な負荷がかかる。
- 工具のコーティングや材質が使用用途に合っていない。
2. トラブル解決のための対策
① バリ対策
解決法：
- リード角を適切に調整：30°～45°の範囲で試行し、バリが少ない角度を探す。
- 切削速度を上げる：刃先がスムーズに切り込むことで、材料の押し出しを軽減。
- 切削油を使用：潤滑性を高め、切削の滑らかさを向上させる。
補足：最終工程で逆回転切削や面取り加工を追加すると、バリを完全に除去できます。
② 加工面の粗さ改善
解決法：
- 送り量を適切に設定：過剰な送り量は粗さを悪化させるため、適正値に調整。
- 切込み深さを浅くする：仕上げ加工では、0.2mm以下の浅い切込みを推奨。
- リード角を増やす：切削力を分散させ、振動を抑える。特に仕上げ加工では45°が効果的。
③ 工具寿命の延長
解決法：
- 切削条件を見直す：切削速度や送り量を加工材に合わせて調整する。
- 高品質なコーティング工具を使用：耐摩耗性が高いコーティング（TiAlNなど）が長寿命に寄与。
- 適切な工具クランプ：工具の振れを抑えるため、しっかりとしたチャッキングが重要。
3. リード角変更時の実験例
リード角を変更した場合のトラブル対策を現場で試す際、以下の手順を参考にしてください。
- 加工対象材の確認：材質や硬度を把握する。例：アルミは30°以上、鋼材は15°程度から開始。
- 加工条件の設定：切削速度や送り量をリード角に合わせて設定。
- 加工試験：小ロットで試験加工を行い、トラブルが発生する条件を特定。
- 条件調整：トラブルが起きた場合、リード角または切削条件を段階的に調整。
4. トラブル未然防止のポイント
トラブルを避けるためには、日々のメンテナンスやデータ管理が重要です。
- 工具の摩耗状態を定期点検：工具の寿命を予測し、交換時期を管理する。
- 加工履歴を記録：リード角や切削条件をデータベース化し、類似条件に活用する。
- 適切な教育：オペレーターにリード角や切削条件の基礎知識を共有する。
5. まとめ：問題解決は最適なリード角設定から
リード角が原因で発生するトラブルは、正しい理解と条件調整で防げます。加工材、加工目的、設備の特性を考慮しながら、最適な設定を見つけることが成功への鍵です。
次回の記事では、**「リード角と工具選定の関係」**について解説します。リード角に応じた工具選びのポイントを知り、加工精度をさらに向上させましょう！
