加工中に溶融や刃先のビルドアップエッジが発生した場合、まず調整すべきパラメータは？

加工中に溶融と刃先溶着（BUE）が同時に発生した場合、最初に調整すべきパラメータは？

溶融と刃先溶着（BUE：Built-Up Edge）が同時に発生する場合、切削界面での熱管理が深刻に崩れていることを意味します。BUEは、被削材が切れ刃に溶着する現象であり、溶融は摩擦熱の過剰発生を示しています。まず調整すべきは、熱の発生を即座に抑え、正しい切りくず生成を回復させるパラメータです。Newayでは、送り速度と主軸回転数の協調的な調整によって、この悪循環を断ち切ることを最優先にしています。

即時に行うべきパラメータ調整

1. 送り速度の増加 これは最も効果的な初期対応です。送りが遅すぎると、工具が材料を「擦る」状態になり、過剰な熱が発生して材料が軟化し、切れ刃に付着（BUE）しやすくなります。送りを増やすことで、より厚い切りくずが形成され、熱を効率的に逃がすと同時に、既に発生しているBUEを破壊・剥離させる効果も得られます。この原理は、粘性の高い材料を扱うCNC旋削やCNCフライス加工において特に重要です。

2. 主軸回転数（RPM）の低減 高回転は摩擦熱を直接的に増加させます。送りを上げて擦れを減らすと同時に、回転数を下げることで切削温度を下げ、材料が軟化・溶着するのを防ぎます。この「高送り＋低回転」の組み合わせは、特定のアルミニウム合金やステンレス鋼など、難削材の熱管理において有効な戦略です。

3. 積極的なクーラント供給の確保 クーラントが高圧・高流量で刃先に確実に届いているかを確認してください。効果的なクーラントは、切削温度を下げて溶融を防ぐだけでなく、チップと工具の間にバリアを形成し、BUEの原因となる微細な溶着を防止します。スルースピンドルクーラントは特に効果的です。

工具および形状に関する考慮点

• 工具の切れ味とコーティング： 鋭い刃先は必須条件です。摩耗した工具は切削抵抗と発熱を急増させます。BUEが発生しやすい材料の場合、コーティングなし、または鏡面研磨された鋭い刃先の工具の方が、付着を防げる場合があります。耐熱性超合金の加工では、当社の超合金CNC加工サービスにて、これらの問題を制御するために専用形状とコーティングを採用しています。

• 工具材料と形状： 高温硬度に優れた工具材料を使用し、ポジティブレーキ角と研磨フルートを備えた形状を選ぶことで、切削抵抗を低減し、スムーズな切りくず排出を実現し、付着の可能性を最小限に抑えます。

実践的なトラブルシューティング手順

1. 停止と点検： 直ちに加工を停止し、工具を退避させてBUEの有無を確認。付着している材料を除去します。

2. パラメータ調整： 送り速度を20〜30%増加、主軸回転数を15〜25%低減します。

3. クーラント確認： ノズルの位置と圧力を点検し、刃先への供給を最適化します。

4. 試し切削： 試験カットを行い、切りくずの状態を観察します。理想は「温かいが熱くない」適温の切りくずです。

5. 微調整： 問題が解消しない場合は、より鋭利な工具または専用形状の工具を検討します。複雑な部品の場合、当社の精密加工サービスが、熱関連トラブルの診断・解決に優れています。