・高速切削の特徴とトラブルシュート ・ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について ・極小径及び高精度ボールエンドミル加工 ・加工事例の紹介

1. 最新の切削工具の動向 ・高速切削の特徴とトラブルシュート ・ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について ・極小径及び高精度ボールエンドミル加工 ・加工事例の紹介

2. 高速切削の特徴とトラブルシュート ・高速切削と高精度加工について ・テーパネックによる倒れ抑制と折損寿命向上 ･エンドミル振れ測定器

3. FXｼﾘｰｽﾞ LX－1 加工環境と周辺技術 マシニングセンタ ・高剛性化 ・高速化 ・高精度化 　（高主軸振れ精度化） 転削加工 切削工具 ・工具形状 ・工具材質 ・コーティング膜 ツーリングシステム ・２面拘束化 ・高剛性クランプ機構 　（焼きばめ式ホルダ等） ・高振れ精度化 ・高圧クーラント対応 クーラント ・乾式加工 　（エアブロー・窒素（Ｎ２）ブロー） ・湿式加工 　（水溶性・不水溶性切削油） 加工プログラム ・工具の倒れ量の安定化 ・走査線加工 ・等高線加工

4. 切屑厚さ ｔｃ１ ｔｃ２ ＡＢ：せん断面 α　すくい角 Ｂ２ Ｂ１ φ１ φ２ 切込量ｔ Ａ せん断角 高速切削と高精度加工について 80 60 せん断角φ せん断角φ（°)　摩擦角β（ °) 40 摩擦角β インコネルＸ750の２次元切削データ（松村） 20 （工具Ｋ10、すくい角0°、 切削厚さ0.2ｍｍ） 0 0 50 100 150 200 250 300 350 切削速度Ｖ（ｍ/ｍｉｎ） せん断角　大　→　切屑厚さ 小→切削抵抗　小

5. 高速切削と高精度加工について 回転数　　N　４～２０　 ｋrpm 周速 　　V　７５～３７７ 　m/min 送り速度　F800～4000mm/min 一刃送り　　 Sz0.1mm/刃　 加工方式　　溝加工（Ａｄ　６ｍｍ）　　　 切削長 　　　0.1m クーラント　　水溶性（ｽﾙｰｽﾋﾟﾝﾄﾞﾙ) 被削材　　　アルミＡ５０５２ エンドミル　φ6ﾉﾝｺｰﾄｽｸｴｱ（２枚刃） 切削速度　大 ↓ 切屑厚さ　小 ↓ 切削抵抗　小

6. 高速切削と高精度加工について ｴﾝﾄﾞﾐﾙ　R1ﾎﾞｰﾙ2枚刃 　　　　　（超硬TiAlN） 被削材　ﾌﾟﾘﾊｰﾄﾞﾝ鋼(40HRC) 切込み　Ad：0.5ｍｍ Rd：0.5ｍｍ 1刃送り　 Sz：0.10ｍｍ/刃 主軸回転速度と切削抵抗の関係（嶽岡）

7. 高速切削と高精度加工について 寿命判定基準 最大逃げ面磨耗幅＝0.1ｍｍ ｴﾝﾄﾞﾐﾙ：R1ﾎﾞｰﾙ 　　（超硬TiAlN） 被削材：SKD61 　　（43HRC） 切込み　Ad：0.5ｍｍ Rd：0.5ｍｍ 1刃送り　Sz：0.1ｍｍ/刃 ｴﾝﾄﾞﾐﾙ　R1ﾎﾞｰﾙ (超硬TiAlN） 被削材　SKT4(40HRC) 寿命判定基準 最大逃げ面磨耗幅＝0.1ｍｍ 切込み　Ad：0.5ｍｍ Rd：0.5ｍｍ 1刃送りSz：0.1ｍｍ/刃 送り速度と工具寿命の関係（嶽岡） 主軸回転数と工具寿命の関係（嶽岡）

8. 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 　　　　　　　　　　　　　一刃送り量　(mm/刃) 高速切削と高精度加工について深ﾘﾌﾞﾃｰﾊﾟｴﾝﾄﾞﾐﾙによるﾘﾌﾞ加工 加工能率を重視した荒加工においては､高送り領域を設定することが有効な事例 C-CTR加工条件の設定事例 (μｍ2) （底刃2枚刃、外周4枚刃仕様） ｴﾝﾄﾞﾐﾙ　φ1.0×l8.0×片角2° C-CTR4010-8-4 被削材　NAK5540HRC 回転数　　N9550/19100rpm 周速　　　V30/60m/min 送り速度　F191～5000mm/min 一刃送り　Sz0.01～0.2mm/刃 切り込み　Ad0.05mm/回 切削長　12m 底刃外周摩耗面積 送り速度（底刃2枚刃仕様の為、2枚刃で計算） 　Ｆ＝刃数×一刃送り×回転数 　　＝２×0.2×9550 　　＝3820mm/min　　（ｸﾞﾗﾌ上　C　の条件） 損傷要因　　　摩擦摩耗　　　　　最小工具摩耗条件　　　　　　ﾁｯﾋﾟﾝｸﾞ

9. ①工具突き出し量とビビリ L 突き出し長大 P 3 δ ビビリ　大 P L δ = 3 E I ②工具突き出し量と倒れ精度 突き出し長 　大 倒れ発生 　大 高速切削と高精度加工について 　【突出し長による倒れ量の変化】 倒れ Ｐ：切削抵抵抗　　切削時にｴﾝﾄﾞﾐﾙにかかる抵抗 Ｌ：工具突出し量　　ｴﾝﾄﾞﾐﾙをﾁｬｯｷﾝｸﾞしている部分より、工具の出ている長さ Ｅ：縦弾性係数　　ｴﾝﾄﾞﾐﾙ母材の持っている固有の係数 Ｉ：断面二次ﾓｰﾒﾝﾄ　　［＝πＸＤ/64］ 　　　　　　　　　　　　　ｴﾝﾄﾞﾐﾙ形状によって決まる特有の係数 Ｄ：ｴﾝﾄﾞﾐﾙの相当丸棒直径　　＝［（0.7～0.8）ＸＤ0］ 　　　　　　　　　　　　　刃部直径Ｄ0を丸棒直径Ｄに換算した値 工具摩耗 大、ﾁｯﾋﾟﾝｸﾞ 折損 ③工具突き出し量と倒れ精度 30.0 エンドミル:Φ6x15 スクエア C-CHES4060 25.0 被削材:SKD61(50HRC) Ｎ:20000rpm V:377m/min 20.0 Ｆ:8000mm/min Sz:0.1mm/刃 側面加工 倒れ値（μm) ダウンカット 15.0 Ｒｄ:0.1mm Aｄ:15.0mm 突出量：19、23mm 10.0 クーラント: エアブロー 加工機;V55(MAKINO) 5.0 0.0 倒れ精度 悪化 0 5 10 15 20 25 工具突き出し量（ｍｍ） 図 側面加工 倒れ評価結果

10. 固定 荷重　1kgｆ　 φ1 2．　エンドミルについて 突き出し長によるたわみの違い Overhang 2.5 10° φ4 突き出し長 12 突き出し長 15 突き出し長 20

11. 全刃長タイプ 11° ＵＣタイプ 有効長 刃長 有校長 刃長 高速切削と高精度加工について 【全刃長タイプの場合】 全刃長タイプとUCタイプ 被削材との接触面　大 ・切削抵抗　大 ・刃先温度　大 突出し長：工具がつかめる位置でなる 　　　　　　 べく短くつかむ 有効長：有校長以内で深さ切り込み を設定 ｼｬﾝｸﾃｰﾊﾟ：加工物との干渉注意 　　　 　片角11°(ﾃｰﾊﾟ品,2段ﾃｰﾊﾟは この限りでない） 工具タオレ、ビビリ　大 工具寿命　短い 【UCタイプの場合】 被削材との接触面　小 ・切削抵抗　小 ・刃先温度　小 UCﾀｲﾌﾟ：有効長がありアンダーカット 工具タオレ、ビビリ　小 工具寿命　長い

12. 内壁勾配角４° 2.02 20 テーパ半角　2° 6 9 6 テーパネックボールエンドミル【C-CHRBTｼﾘｰｽﾞ】 深リブボールVS 深リブボール（テーパネック）　（NAK80の加工） コメント ・テーパ形状により高剛性化を 図ったテーパネックタイプが加工 状態良好。 ・テーパーネックタイプの工具損傷は僅かであり、継続使用可能。 R0.3ｘ9（テーパネック）切削後

13. エンドミル振れ測定器 • End Mill Dynamic Runout Digital Indicator • OPTECH EDR-S/D10 • EDR-S10（検出器） • EDR-D10（表示器） • OPTECHEDR-S/D10は、エンドミル・ドリル等工具の実回転領域での • 径・振れ測定が可能な光学式非接触測定器です。

14. ＥＤＲ‐Ｓ１０(検出器) 測定ﾓｰﾄﾞ切替ｽｲｯﾁ ＥＤＲ‐Ｄ１０(表示器) 測定値表示部 ｽﾋﾟﾝﾄﾞﾙ ｸﾘｱﾎﾞﾀﾝ 発光部 電源ﾗﾝﾌﾟ 受光部 AC電源ｲﾝﾚｯﾄ 電源ｽｲｯﾁ ｴﾝﾄﾞﾐﾙ 自動ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ 時間設定ｽｲｯﾁ ﾋｭｰｽﾞ ｾﾝｻｹｰﾌﾞﾙ ｾﾝｻ入力ｺﾈｸﾀ BCD出力ｺﾈｸﾀ

15. B C A C B A C A B 動振れ（回転時振れ）と工具損傷，加工面性状 エンドミルA エンドミルB エンドミルC 被削材：NAK80（40HRC） エンドミル：C-CHES2030-1200 2枚刃φ3ｽｸｴｱ，TiAlNｺｰﾄ 回転数：20,000（min-1） 送り：500mm/min SZ　：0.0125mm/刃 Ａｄ：11mm Ｒｄ：0.1mm エアーブロー 切削長：3m コメント 静振れが小さくても，動振れ（回転時の振れ）が大きいと，工具の損傷を引き起こし加工面の性状を悪化させる。

16. ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工についてｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について

17. 40 被削材硬さ 50 60 HRC ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について ユニマックスコーティングシリーズ • TiAlNコーティング • 　　　　　　 （チタンアルミナイトライド） • 　　　　　　荒加工･･･乾式エアブロー　　 • 　　　　　　仕上げ加工･･･オイルミスト 乾式エアブロー 油性切削油　・　オイルミスト UTドライ UTハードシリーズ ～中・高硬度材 • TiCNコーティング • 　　　　　　　 （チタンカーボナイトライド） • 　　　　　　　荒加工･･･切削油、乾式エアブロー　　 • 　　　　　　　仕上げ加工･･･　切削油(油性･水溶性）　　 水溶性切削油 ～55HRC UTウエット

18. ＵＴ　TiCN Ｂ社　TiAlN ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種の加工事例　　　【S55C】 • 他社TiAlN品は水溶性切削油で損傷大の傾向 • ＵＴはｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜の使い分けで長寿命に貢献 Ａ社　TiAlN ｴﾝﾄﾞﾐﾙ　φ6　スクエア 被削材　S55C N2650rpm (V50m/min) F330mm/min (Sz0.062mm/刃） Ad:15mm Rd:0.3mm 側面切削　ﾀﾞｳﾝｶｯﾄ 切削長　15m 水溶性切削油 他社　TiAlN UNIONTOOLTiCN

19. ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工についてｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について TiCN 　コーティング 加工事例　NAK55(40HRC) TiAlN 　コーティング 図　径減量比較 図　工具摩耗写真 TiCN TiAｌN 図　加工条件 図　倒れ量比較

20. ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工についてｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について 加工事例　SKD11(60HRC) 高硬度材の乾式エアブローの加工においては TiAlNの耐熱性が効果を発揮する。 底刃の摩耗面積による評価 0.2 ) 2 0.15 摩耗面積(mm 0.1 エンドミル　スクエア4枚刃 φ4×8l コーティング TiAlN、TiCN 被削材　 　　SKD11(60HRC) 回転数　 　　 N8000rpm 周速　　 　　　V100 m/min 送り速度　　　F160 mm/min １刃送り 　　Sz0.005 mm/刃 切り込み 　　Ad： 0.05 mm /1回 溝加工 加工距離　 5m (0.25ｍ×20回） クーラント　　エアブロー 加工機　　　MAKINOV55 0.05 0 ＴｉＡ　Ｎ ＴｉＣＮ l コーティング膜種

21. ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工についてｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について 加工事例　SKD61(50HRC) 径減量評価 エアブロー加工においては、 TiAlNがやや有利。 先端 後端 エンドミル　スクエア2枚刃 φ6×12l コーティング　 TiAlN、TiCN 被削材　　　　　SKD61(50HRC) 回転数　 　　　N18000rpm 周速　　 　　　　V340m/min 送り速度　　　　F3600 mm/min １刃送り 　　　Sz0.1mm/刃 切り込み 　　　Rd：0.05 mm/1回 Ad：12.0 mm 側面加工　　　ダウンカット　 加工距離　　　100,200 m クーラント　　　エアブロー 加工機　　　　　MAKINOV55 径減量　(μm)

22. ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工についてｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種による適性切削加工について UTウエットシリーズ ｺｰﾃｨﾝｸﾞ膜種の加工事例　　　【SKD61】 UTウエットと他社TiAlNとの乾式エアブロー加工での比較　（工具損傷） ★他社TiAlNに比べてUTウエット（TiCN）が良好 UTウエット C-CERB2020-10R1 有効長10 Ａ社　TiAlNｺｰﾄ R1　有効長10 被削材：SKD61　（50HRC） エンドミル：C-CERB2020-10 A社　R1ﾘﾌﾞﾎﾞｰﾙ　有効長10 ﾃｰﾊﾟ4°ﾎﾟｹｯﾄ加工 □100×10mm　　深さ 2mm N：20,000ｒｐｍ　　　　V：75.4m/min F：3,000mm/min Sz：0.075mm/刃 Ad：0.2mm クーラント：エアブロー

23. 極小径及び高精度ボールエンドミル加工 　　 ・ﾎﾞｰﾙR精度誤差 　　 ・高R精度　エクセレントボール 　　 ・極小径ボールへの取り組み

24. 高精度な仕上げ ・　ｼｬｰﾌﾟな切れ刃で高精度加工と良好な面粗さを実現　 ・ 　微少仕上げしろでも性能を発揮｡ 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 ボールR精度誤差 UNIONTOOLR3ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙ先端 他社同等品　 R3ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙ先端

25. 標準品でＲ精度±0.01mm 特殊対応でさらに高Ｒ精度 　ﾎﾞｰﾙ部と外周部のｽﾑｰｽﾞなつながりを実現 　３次元加工における加工誤差が微少 他社R３ボール 製品 R３ボール C-CHB２０６０ 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 高精度なＲ仕上げ

26. 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 高精度なＲ仕上げ UTﾄﾞﾗｲ R3ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙ CーCHEB2060 B 社　 R3ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙ 4° 4° 形状転写粗さ：3.4μm 形状転写粗さ：8.2μm 4°勾配面を ｶｽﾌﾟﾊｲﾄ：2.8μmで 加工するときの Z軸ﾋﾟｯｸ量：0.26mm （理論値） 0.26 0.26 コメント ・当社ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙはﾎﾞｰﾙ部と外周切れ刃を同時加工することにより、滑らかなつながりを実現。勾配面の加工においても、粗さ値は理論粗さとほぼ一致する。 ・B社ｴﾝﾄﾞﾐﾙは外周刃とﾎﾞｰﾙ刃のつながりが悪いため、粗さ値が大きくなる。

27. 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 エンドミル:Ｒ３ボール２枚刃 　・ＵＴ：C-CHEB2060 　・Ｂ　社　φ6 被削材:NAK80(40HRC) Ｎ:16000rpm V:301m/min Ｆ:1600mm/minSz:0.05mm/刃 テーパ４°ポケット加工 　　　 □40×12mm　深さ10mm Ｚ軸ピック量:0.26、0.32、0.38mm 突出量：22mm クーラント: エアーブロー 加工機;V55(MAKINO)

28. 薄い 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 　　 ボールエンドミルの先端形状 　　　　　　　各社のボールエンドミルの先端形状を比較　（Ｒ３ボール） センター付近の形状に大きな差があり、切れ刃の幅が狭いほど、先端まできちんと切削が可能。 幅が広いと押しつぶす加工。 各社 ユニオンツール製

29. 平 均 700 600 500 400 300 200 100 0 エンドミル:R3ボ－ル 被削材:NAK80(40HRC) Ｎ:20000rpm V:377m/min Ｆ:2000mm/minSz:0.05mm/刃 Ｐf:0.1mm 倣い加工 加工距離：10000mm Aｄ:0.1mm クーラント: エアーブロー 極小径及び高精度ボールエンドミル加工　 当社 R3(C-CHB2060) Ｂ社　R3 Ｅ社　R3 加工面 Ｂ社　R3 Ｅ社　R3 硬さ増加：＋139.1HV ＨＶ0.1値 硬さ増加：＋20.9HV 硬さ増加：＋35.2HV C-CHEB2060 ＵＴ　R3ﾎﾞｰﾙ E社 加工前研磨面 B社 図　加工面硬さ値評価結果

30. 高精度ボールエンドミル【エクセレントボール】高精度ボールエンドミル【エクセレントボール】 • 【特徴】 • ●外径公差：呼び径 • ●Ｒ公差：φＤ/2±0.005 • （ただし、φＤは先端から1.25×呼びＲの位置の突出刃の回転径） • ●シャンク径公差：シャンク径呼び径 • 対象型番：コーティングボールエンドミルシリーズ • （C-CHEB、C-CHB、C-CHBM、C-CHRB、C-CEB • タイプのうち当社指定サイズ） 0 -0.01 0 -0.005 • Ｒ精度検査成績表を添付します

31. 極小径ボールエンドミル　　　　　 【C-CHBM2001】 ★超微細精密加工用エンドミルついに完成 R0.05（φ0.1）　ボールエンドミル（C-CHBMｼﾘｰｽﾞ） R0.05 ﾎﾞｰﾙｴﾝﾄﾞﾐﾙ 髪の毛 使用用途 ・文字加工や彫刻用 　　 ・微細部品加工 等 拡大図

32. 加工事例の紹介 　　 ・曲面ポケット加工 　　 ・CDプレイヤー金型 　　 ・腕時計カバー 　　 ・受話器金型 　　 ・三次元等高線加工 　　 ・バックル

33. 製　品　名 ： バックル （寸法 ４０mm×５０mm×１０mm） ワーク材質 ： SKD61 (50 HRC相当) 加工 時 間 ： 合計 約 ５時間 ０７分 ﾏｼﾆﾝｸﾞｾﾝﾀ ：（株）牧野フライス製作所 V33 CAD/CAM ： ツーリング ：　　　　　　　　　　 Rｾﾞﾛﾎﾙﾀﾞ 加工事例　ＳＫＤ61　（5０HRC） ＜特徴＞ ・新製品テーパネックボールエンドミルを使用 C-CHRBT

34. 加工事例　NAK80(40HRC) ※曲面ポケット加工 Ｃ－ＣＨＢＭ２０６０ Ｒ３ボールエンドミル 切刃部拡大 （ １２個加工済） 加工面粗さ：4.5μm 加工サンプル（60×60×40mm）

35. 被削材：NAK80(40HRC) 加工時間：約2時間42分 加工機：MAKINO V33 加工事例　NAK80(40HRC) ※CDプレイヤー金型加工

36. 加工事例NAK80(42HRC） ※ 受話器金型加工 ・被削材　：230×90×60mm NAK80 （42HRC） ・総加工時間　：207分 ＜加工条件＞

37. 加工事例　HPM1（40HRC） エンドミル　 ボール２枚刃 R3.0×12l コーティング TiCN 被削材　 HPM1（40HRC） 加工条件　　回転数　　N7000rpm 周速　　　 V132m/min 　　　　　　 送り速度　F1540(X､Y)、513 (Z) mm/min １刃送り　Sz0.11mm/刃 切り込み　　Rd0.22mm(X､Y) Ad0.05mm(Z) 加工形状　 三次元等高線加工 クーラント　 油性 加工機　　　MAKINO　ＧＦ６ 加工時間　 凸部：９３分 　　　　　　　 凹部：７８分 加工面　　　良　好 －三次元等高線加工－

38. 加工事例　NAK８０　（４０HRC） 製 品 名　　　　： 腕時計カバー 　　 （寸法 90mm×65mm×25mm） ワーク材質　　 　　： NAK80 マシニングセンタ　：（株）牧野フライス製作所　Ｖ33 CAD/CAM　　　　　：（株）グラフィックプロダクツ ツーリング　　　　　：（株）ＭＳＴコーポレーション 　　　　　　　　　　　　　スリムライン ＜特徴＞ ・新製品テーパネックボールエンドミルを使用 ・CADデータ変換（IGES） ：約1分 ・CAM演算時間 ：約1時間55分（HP VISUALIZE X550） ・加工条件設定時間　　 ：約30分 ＜切削条件＞