インコロイ 901 は、高強度、優れた耐食性、および高温での優れた耐酸化性で知られるニッケル-鉄-クロム合金です。この合金は、航空宇宙、発電、化学処理などのさまざまな産業で広く使用されています。 Incoloy 901 の信頼できるサプライヤーとして、当社は最適な結果を達成するために適切な加工パラメータの重要性を理解しています。このブログ投稿では、Incoloy 901 の主要な加工パラメータについて説明し、加工を成功させるためのヒントをいくつか提供します。
切断速度
切削速度は工具寿命、表面仕上げ、生産性に直接影響するため、最も重要な加工パラメータの 1 つです。インコロイ 901 の場合、推奨される切削速度は加工操作と工具の材質によって異なります。一般に、過度の工具の磨耗や発熱を避けるために、切削速度を低くすることが推奨されます。
- 旋回: インコロイ 901 を旋削する場合、超硬工具には 30 ～ 60 表面フィート/分 (SFM) の切削速度が推奨されます。高速度鋼 (HSS) 工具の場合は、10 ～ 20 SFM の低い切削速度がより適切です。
- フライス加工: フライス加工では、Incoloy 901 の切削速度は、超硬工具の場合、通常 20 ～ 40 SFM の範囲になります。 HSS ツールは 5 ～ 15 SFM の切削速度で使用できます。
- 掘削: インコロイ 901 の穴あけには、超硬ドリルの切削速度 15 ～ 30 SFM を推奨します。 HSS ドリルは、5 ～ 10 SFM の低い切削速度で使用できます。
これらの切削速度は一般的なガイドラインであり、工具形状、被削材の硬度、クーラントの使用などの特定の加工条件に基づいて調整する必要がある場合があることに注意することが重要です。
送り速度
送り速度は、工具寿命、表面仕上げ、生産性に影響を与えるもう 1 つの重要な加工パラメータです。送り速度によって、工具が 1 回転ごとに移動する距離、またはフライス加工の場合は 1 刃ごとに移動する距離が決まります。送り速度を高くすると、材料の除去速度が向上しますが、工具の摩耗が増加し、表面仕上げが悪化する可能性もあります。
- 旋回: Incoloy 901 の旋削に推奨される送り速度は、超硬工具の場合、通常 1 回転あたり 0.003 ～ 0.010 インチ (IPR) の範囲です。 HSS ツールの場合は、わずかに低い送り速度 0.002 ～ 0.006 IPR が推奨されます。
- フライス加工: フライス加工では、超硬工具の場合、インコロイ 901 の送り速度は通常、1 刃当たり 0.001 ～ 0.005 インチ (IPT) の範囲です。 HSS ツールは 0.0005 ～ 0.002 IPT の送り速度で使用できます。
- 掘削: インコロイ 901 の穴あけには、超硬ドリルで 1 回転あたり 0.001 ～ 0.003 インチの送り速度 (IPR) が推奨されます。 HSS ドリルは、0.0005 ～ 0.0015 IPR の低い送り速度で使用できます。
切削速度と同様に、特定の加工条件に基づいて送り速度を調整する必要がある場合があります。大量の材料を除去する荒加工では、より低い送り速度が必要になる場合がありますが、仕上げ加工ではより高い送り速度を使用して、より良い表面仕上げを実現できます。
切込み深さ
切込み深さは、加工中に工具がワークピースに侵入する距離です。材料除去速度、工具寿命、表面仕上げに影響します。切込み深さを大きくすると、材料の除去速度が向上しますが、工具の摩耗が増加し、表面仕上げが悪化する可能性もあります。
- 旋回: インコロイ 901 の旋削加工に推奨される切込み深さは、通常、荒加工では 0.010 ～ 0.100 インチ、仕上げ加工では 0.002 ～ 0.010 インチの範囲です。
- フライス加工: フライス加工では、インコロイ 901 の切込み深さは通常、荒加工では 0.010 ～ 0.060 インチ、仕上げ加工では 0.002 ～ 0.010 インチの範囲になります。
- 掘削：インコロイ901の穴あけの場合、切込み深さはドリルビットの直径と同じになります。最良の結果を得るには、直径 0.125 ～ 0.500 インチのドリルビットを使用することをお勧めします。
切込み深さは、加工内容、工具材質、ワーク材質の硬さに応じて選択してください。硬い材料の場合、または小径の工具を使用する場合は、過度の工具の摩耗を避けるために、より小さな切込み深さが必要になる場合があります。
工具材質
インコロイ 901 の加工を成功させるには、工具材料の選択が非常に重要です。工具材料は、加工中に発生する高い切削抵抗と温度に耐えられるように、高い硬度、耐摩耗性、および熱安定性を備えている必要があります。
- 炭化物: 超硬工具は、インコロイ 901 の加工に最も一般的に使用される工具です。超硬工具は、高い硬度、耐摩耗性、熱安定性を備え、より高い切削速度と送り速度を実現します。超硬工具は、窒化チタン (TiN)、炭窒化チタン (TiCN)、窒化アルミニウムチタン (AlTiN) などのさまざまな材料でコーティングして、その性能をさらに向上させることができます。
- ハイス鋼(HSS): ハイス工具は超硬工具よりも安価ですが、硬度と耐摩耗性が低くなります。低速の加工作業や、切削条件がそれほど厳しくない場合に適しています。ハイス工具は、荒加工や小径の穴の加工に使用できます。
- セラミック: セラミック工具は硬度と耐摩耗性に優れており、インコロイ901の高速加工に適しています。ただし、脆いため、欠けたり破損しないよう取り扱いには注意が必要です。セラミック工具は通常、仕上げ作業や硬質材料の機械加工に使用されます。
クーラントの使用量
クーラントは、インコロイ 901 の加工において重要な要素です。クーラントは、切削温度を下げ、工具とワークピースの界面を潤滑し、切りくずを洗い流すのに役立ちます。クーラントを使用すると、工具寿命、表面仕上げ、生産性が向上します。
- 水溶性冷却剤: 水溶性クーラントは、インコロイ 901 の加工に最も一般的に使用されるクーラントです。これらは良好な冷却特性と潤滑特性を備え、比較的安価です。水溶性クーラントは、加工作業やワークの材質に応じて、さまざまな濃度で水と混合できます。
- ニートオイル：ニートオイルは水分を含まない純粋なオイルです。優れた潤滑特性を備え、高速加工や高い表面仕上げが必要な場合に適しています。ただし、ニートオイルは水溶性クーラントよりも高価であり、適切な廃棄が必要です。
- 合成冷却剤: 合成クーラントは合成材料から作られており、油は含まれません。優れた冷却特性と潤滑特性を備え、環境に優しいです。合成クーラントは幅広い機械加工に適しており、さまざまな種類の工具で使用できます。
加工を成功させるためのヒント
上記の加工パラメータに加えて、Incoloy 901 の加工を成功させるためのヒントをいくつか紹介します。
- 鋭利なツールを使用する: 鈍い工具は切削抵抗と温度を上昇させ、表面仕上げの低下と工具の摩耗の増加につながる可能性があります。工具は鋭利なものを使用し、磨耗したら交換してください。
- 適切な切削条件を維持する：切削速度、送り速度、切込み量は、加工内容、工具材質、被削材硬度に応じて選定してください。工具の破損や表面仕上げの低下につながる可能性があるため、過度の切削速度や送り速度の使用は避けてください。
- 厳格なセットアップを使用する：インコロイ901は硬くて強靱な材質であり、振動やびびりを防ぐために強固なセットアップが必要です。必ず剛性の高い工作機械、安定したワーク固定具、および適切な切削工具ホルダーを使用してください。
- 加工プロセスを監視する: 加工プロセスを注意深く監視して、工具の摩耗、振動、またはビビリの兆候を検出します。最適なパフォーマンスを確保するために、必要に応じて加工パラメータを調整します。
- ワークとツールの清掃: 加工後は、ワークと工具を洗浄して、切りくず、クーラント、または破片を除去します。これは腐食を防止し、工具寿命を向上させるのに役立ちます。
結論
インコロイ 901 の加工では、切削速度、送り速度、切込み深さ、工具材質、クーラントの使用量を慎重に検討する必要があります。適切な加工パラメータを選択し、加工を成功させるためのヒントに従うことで、最適な結果を達成し、加工作業の生産性と品質を向上させることができます。
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参考文献
- ASM ハンドブック、第 16 巻: 機械加工、ASM インターナショナル、2008 年。
- 工具および機械加工ハンドブック、Kennametal、2019 年。
- 機械加工データ ハンドブック、第 3 版、メットカット リサーチ アソシエイツ、1980 年。
