現在の送り速度が適切かどうかを確認する方法は？

CNC加工における送り速度（フィードレート）の適正評価は、単に工具破損の有無を確認するだけでは不十分です。特に難削材を扱う場合、最適な送り速度は除去効率・工具寿命・製品品質・加工安定性のバランスを取ることにあります。評価は加工中および加工後の複数の指標を観察・測定することで行われます。

加工中の直接観察

最も即時的なフィードバックは切削過程そのものから得られます。まず確認すべきは切りくずの形状です。理想的な切りくずは、均一にカールし、分断され、一定の色調を示します。長く連続した切りくずが出る場合、送り速度が低すぎ、せん断ではなく摩擦が支配的となり、加工硬化や表面粗さの悪化を招きます。逆に送りが高すぎる場合、薄く青みがかった、あるいは火花を伴う切りくずが発生し、過剰な発熱と工具刃先の過負荷を示しています。

次に、切削音を観察します。安定した加工では、一定のハミング音や軽い金属音が聞こえますが、チャタリング（びびり）や甲高い異音がする場合、送りが低すぎるか、速度・切込みとのバランスが崩れている可能性があります。これは工具や機械に振動を伝え、製品の寸法精度や表面品質を損なう要因となります。特に精密加工サービスにおいては、この安定性が極めて重要です。

加工後の検査と測定

加工後は定量・定性の両面から詳細に分析します。最も重要なのは工具摩耗の評価です。フランク摩耗、切込み位置でのノッチ摩耗、すくい面のクレータ摩耗などは、送り速度の不適正や回転数との不整合に起因することが多いです。最適な送り速度では、工具摩耗が緩やかかつ予測可能な進行を示し、工具寿命を最大化します。

次に、加工面の仕上がりを評価します。送り痕は加工に伴う自然な現象ですが、その深さや均一性は送り量と工具ノーズ半径によって決まります。送りが高すぎると深い送り痕が残り、低すぎると工具が擦れて硬化した光沢面（グレーズ面）を形成します。これを補正するにはCNC研磨サービスや精密部品向け電解研磨などの後処理が必要になり、コストと工期が増加します。さらに、バリの生成も重要な指標です。送りが低すぎる場合、工具が材料を滑らかにせん断できず、塑性変形による大きく頑丈なバリが形成されやすくなります。

機械およびシステム挙動の監視

加工中は機械の挙動も重要な情報源です。負荷メーター（スピンドル負荷・軸負荷）を監視し、80〜90%以上の高負荷が連続する場合、送りと切込みが過剰であり、工具破損や機械寿命の低下リスクがあります。負荷の大きな変動は、加工硬化や不安定な切削を示します。特に多軸加工サービスで複雑形状を加工する際は、ツールパス全体で一定のチップロードを維持することが安定加工の鍵です。

最適化への体系的アプローチ

適正な送り速度の決定は反復的なプロセスです。まず、工具メーカーが推奨する材料別パラメータ（例：ステンレスCNC加工、チタンCNC加工）を参考に設定し、試験切削を行いながら他の条件を一定に保ちつつ送りのみを調整します。 目的は、理想的な切りくず形成、緩やかな工具摩耗、要求表面粗さの達成、安定した機械負荷を同時に満たす「スイートスポット」を見つけることです。 試作や小ロット生産では、この経験的検証がCNC試作加工および小ロット製造サービスにおける重要なプロセスの一部として、量産前の工程信頼性を確立します。