切削油の考え方
切削油は、加工条件から考える。
同じ切削油でも、加工材質や加工方法、切削速度、工具などが変われば、求められる性能は変わります。
工具寿命や加工精度を改善するためには、単に高性能な切削油を選ぶのではなく、その加工に必要な性能を見極めることが重要です。
切削油選びの重要な2つの要素
切削油が持つ3つの重要な作用
切削加工では、工具と被削材の接触部分に大きな摩擦や熱が発生します。切削油には、主に次の3つの作用があります。
工具と被削材、工具と切りくずの間に作用し、接触面の摩擦を減少させます。
・クレーター摩耗の抑制
・フランク摩耗の抑制
・工具寿命の改善
摩擦熱や材料のせん断によって発生する熱を吸収・除去し、工具と加工物の温度上昇を抑えます。
・工具の熱的負担の軽減
・熱膨張による寸法変動の抑制
・加工精度の安定
工具と被削材、工具と切りくずの間で発生する溶着を抑え、構成刃先の発生を防ぎます。
・構成刃先の抑制
・仕上げ面粗さの改善
・寸法精度の安定
※このほか、切りくずの排出・洗浄、防錆なども切削油に求められる機能です。
粘度は、高ければ良いわけではない
粘度とは、油の流れにくさを表す指標です。粘度によって、加工点への届きやすさ、油膜の維持、切りくず排出性などが変わります。
比較的低粘度の切削油は、流動性が高く、加工点への供給や切りくずの洗い流しに有利な場合があります。
高い面圧がかかる加工では、油膜切れや焼き付きを抑えることが重要です。適切な粘度と極圧性能が求められます。
重要なのは、加工条件とのバランス
粘度が低すぎると、条件によっては油膜切れが生じやすくなります。一方で、高すぎると加工点への供給や切りくず排出に影響する場合があります。
粘度は「高いほど良い」「低いほど良い」ではなく、加工速度・面圧・切りくず排出性などのバランスで考える必要があります。
添加剤は、種類と配合量が重要
切削油には、潤滑性や耐荷重性を高めるため、油脂系・硫黄系・塩素系などの添加剤が配合されています。
これらの添加剤は、工具と被削材の接触面で潤滑に寄与する膜を形成し、摩擦や溶着を抑えます。ただし、添加剤の種類によって作用しやすい温度・荷重条件や、保護膜を形成する仕組みが異なります。
添加剤を多く配合すれば、必ず加工性能が上がるわけではありません。
例えば、重加工や硬い材料など、刃先温度が高くなる加工において、比較的低い温度域で主に作用する添加剤を多く配合しても、十分な効果が得られない場合があります。
反対に、高い極圧性能が不要な加工では、過剰な添加剤がコスト増加や材質への影響につながることもあります。重要なのは、加工条件に合わせて必要な添加剤の種類と配合量を選定することです。
※添加剤の作用温度や性能は、化学構造、配合の組み合わせ、被削材、加工条件などによって変わります。
最適な切削油は、加工条件によって変わります
シンワルブテックでは、単に切削油のグレードを上げるのではなく、現在の加工条件と課題に合わせて、必要な性能を検討します。
加工条件を確認
材質、加工方法、工具、切削条件、現在の課題などを確認します。
油剤を選定・設計
粘度や添加剤の種類・配合量などを検討します。
実加工で比較
工具寿命、加工精度、仕上げ面などを現行油と比較します。
必要に応じて調整
評価結果をもとに粘度や配合を見直し、改善を目指します。
工具費、不良・手直し、加工時間、油剤使用量などを含めた改善を目指します。
お客様の加工に合わせた切削油をご提案します
シンワルブテックでは、加工条件に合わせて粘度や添加剤の配合を細かく調整し、オリジナル切削油の製造にも対応しています。
加工不良、工具寿命、加工精度、油剤コストなど、現在のお困りごとに合わせて改善を検討いたします。