工具鋼の機械加工またはフライス加工の方法

工具鋼の機械加工とフライス加工は、その固有の硬度と並外れた耐摩耗性により、大きな課題を伴います。専門メーカーとして、私たちは工具鋼を焼きなまし状態で機械加工することを推奨しています。焼きなましにより材料が柔らかくなり、切断や成形が容易になるからです。 

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工具鋼の切削性に影響を与える要因

硬度

工具鋼は硬度が高いことで知られており、そのため機械加工や成形が困難です。硬度は一般にロックウェル C スケールで測定され、40 ～ 70 HRC の範囲です。硬度が高くなると、材料の耐摩耗性は高まりますが、機械加工は困難になります。

合金組成

工具鋼には、クロム、バナジウム、モリブデン、タングステンなどの元素が混合されていることがよくあります。これらの元素は、耐摩耗性、耐久性、耐熱性などの特性を強化します。ただし、加工を困難にする可能性もあります。

熱処理

工具鋼は、所望の硬度と靭性を得るために、焼入れや焼戻しなどの熱処理工程を経ます。熱処理工程は鋼の微細構造と機械加工性に影響を及ぼします。機械加工には焼きなまし状態が推奨されます。

工具鋼の機械加工またはフライス加工の準備

ツール選択

工具鋼を加工する場合、材料の硬度と靭性に耐えられる切削工具を選択することが重要です。推奨される工具材料は次のとおりです。

超硬工具: 超硬合金は、硬度と耐摩耗性が高いため、最も一般的な選択肢です。高温でも鋭い切れ味を保つため、工具鋼を切断する際には非常に重要です。

高速度鋼（HSS）: 超硬工具ほど長持ちはしませんが、高速度鋼工具は工具鋼の加工、特に中程度の切削には効果的です。

コバルト合金コバルトベースの工具は標準の HSS よりも硬く、高硬度材料の加工時に耐熱性が向上し、工具寿命が長くなります。

コーティングには、 TiN（窒化チタン） または TiAlN（チタンアルミニウム窒化物） コーティング。これらのコーティングは摩擦を低減し、放熱を助け、工具の耐久性を高めます。

ワークピースの準備

工具鋼を機械加工する前に、ワークピースが適切に準備されていることを確認してください。

1. ワークホールディング: クランプ、バイス、または固定具を使用してワークピースをしっかりと固定します。ワークピースが緩んでいると、加工中にずれて、不正確さが生じ、ワークピースと切削工具の両方が損傷する可能性があります。
2. ワークピースの向き: 切削中のたわみや振動を最小限に抑えるために、ワークピースが適切に位置合わせされていることを確認します。これは、加工が難しい工具鋼の場合に特に重要です。

工具鋼の加工方法は？

ターニング

低速の切断速度（ 50 および 150 SFM）を中程度の送り速度で切削します。超硬インサートなどの強力な刃先を持つ工具を選択し、工具の摩耗を防ぐために適切な冷却を確実に行ってください。

フライス加工

工具鋼をフライス加工する場合、複数の刃を持つカッターは切削力を分散させるのに最適です。過熱を防ぐために、旋削に比べて切削速度は低く、送り速度は高くしてください。溝フライス加工や正面フライス加工には、次のようなコーティングが施された超硬エンドミルが適しています。 チタン 高温でも効果を発揮します。

掘削

穴あけ加工の際は、耐熱性の高いコーティングを施したドリルを使用してください。 TiNまたはTiAlN切りくずの蓄積を防ぎ、刃先の熱を下げるために、冷却剤を常に塗布してください。柔らかい材料の場合は、通常のドリル速度よりも速度を低くしてください。

研磨

工具鋼は、高精度を実現するために研磨されることがよくあります。材料の特性に影響を与える可能性のある過度の熱発生を避けるため、細粒度の研削ホイールを使用してください。研削作業中は適切な冷却剤が不可欠です。

工具鋼の種類と機械加工の考慮事項

冷間工具鋼

冷間工具鋼（例： A2, D2, O1）は 加工硬化これにより、ツールの摩耗が増加します。

• 用途 超硬工具 コーティング剤 錫 または チタン 耐摩耗性を高めるために。 切断速度が遅い （100～150 SFM）および 制御された冷却 過熱やツールの早期摩耗を防ぐためです。

熱間工具鋼

熱間加工用鋼は加工中の高温に耐えるように設計されており、金型や鍛造金型によく使用されます。 

• 用途 HSSまたは超硬工具 適切な潤滑剤を使用することで熱を最小限に抑え、工具の摩耗を防ぐことができます。 送り速度が遅い そして 切削速度を遅くする.

高速度鋼（HSS）

HSS は他の工具鋼に比べて高速で加工できます。

• 用途 超硬インサート 最良の結果を得るために。 より高い切断速度 (最大 300 SFM) を使用できますが、送り速度は特定の鋼の硬度に基づいて決まります。

耐衝撃工具鋼

耐衝撃工具鋼 S7 機械加工は容易ですが、加工硬化を避けるために注意が必要です。

• 用途 切削速度を遅くする そして より高い供給速度 過度の熱の蓄積と加工硬化を防ぐためです。

プラスチック金型鋼

他の工具鋼に比べて機械加工は比較的容易ですが、成形精度には適切な表面仕上げが不可欠です。

• 用途 高速度鋼（HSS） または 超硬工具 効率的な切断を実現します。 中程度の切断速度 （150～200 SFM）および 適度な送り速度 が推奨されます。 洪水冷却剤 または 空気爆風 温度調節に役立ちます。

ステンレス工具鋼

440C などのステンレス鋼は、強度と硬度が高いため、機械加工が難しい場合があります。 

• 用途 超硬工具 と 錫 または チタン コーティング。切断速度は 80～150 SFM、 鋼材のグレードによって異なります。 低フィード 料金 そして 適切な冷却 ツールの摩耗や熱の蓄積を防ぐために不可欠です。

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