非合金鋼（炭素含有量 0.55％未満）：切屑処理の難関突破

非合金鋼を旋削加工する際、切屑処理は頑固な「道半ばの障害」のような存在であり、かつビルトアップエッジ（積層刃）の発生もしやすいです。精密部品加工の繊細な作業において、切屑の生成と破断の課題を克服するためには送り速度を上げる必要があります。過度なビルトアップエッジは工具寿命を短縮します。切削速度を上げることでビルトアップエッジの発生を抑制し、加工をスムーズに保つことができます。

この過程で、工具選定のポイントをいくつかまとめてみました。第一に、工具コーティングが重要です。耐摩耗性のコーティングはビルトアップエッジの侵食を防ぎ、工具寿命を延ばすことができます。第二に、工具の前角は小さ過ぎないようにします。適切な前角は切屑のスムーズな排出を助け、詰まりを軽減します。

低合金鋼：摩耗に立ち向かう知恵の技

低合金鋼の被削性は熱処理（硬度）と合金含有量に左右されます。旋削加工時に最も発生しやすい工具摩耗はフランク摩耗とクレータ摩耗です。そのため、フランク摩耗に対する耐性が極めて高い工具を優先的に選択する必要があります。

このような工具を選定する際には、工具本体の材質に注意が必要です。高品質の超硬工具本体は、耐摩耗性に対して強力な支えとなります。さらに、工具の刃先鋭利性保持力が良好であることが求められます。そうでなければ、頻繁な刃物研ぎ直し作業が作業を遅らせ、全体的な生産性に影響を与えます。

高合金鋼：高温変形にも負けない

高合金鋼は、合金含有量と硬度が高いほど被削性が低下する点で低合金鋼と共通しています。硬度 HB450 の高合金鋼からなる精密部品を旋削加工する際、切削領域は瞬時に「蒸気が立つ鍋」のような状態になり、塑性変形を起こしやすくなります。そのため、塑性変形に強い、かつ刃先強度の高い工具を検討する必要があります。

工具選定に際しては、工具の放熱構造に配慮する必要があります。良好な放熱設計は高温蓄積を防ぎ、工具の急速な軟化を回避することができます。さらに、工具と被削材の相性を精密に検討しなければなりません。高合金鋼の被削材は形状や仕様によって、狙いを絞った工具マッチングが必要となり、高品質な切削加工を実現するためです。