切削加工における切削液の重要性

一般にクーラントとして知られる切削は、切削加工において重要な役割を果たします。切削液の主要な役割とその有効利用を理解することは、加工パフォーマンスを最適化するための基礎です。

一般に切削液として知られるクーラントは、切削加工において重要な役割を果たします。これらは、加工性能の向上、切り屑排出効率の向上、加工製品の品質精度の向上などの複数要素において重要な機能を担っています。‌‌‌この記述では、切削加工における切削液の重要な役割を理解し、利用可能なさまざまな種類の切削液を区分し、多様な供給方法や供給圧力や流量および供給方向の重要性を解説します。切削液の主要な役割とその有効利用を理解することは、加工パフォーマンスを最適化するための基礎です。

切削液の役割

潤滑機能：
‌切削液は切削工具と被削材の間の摩擦を軽減し、工具寿命と高品質精度な切削にとって非常に重要です。この潤滑機能により、工具と被削材の摩耗が最小限に抑えられ、工具寿命が延長され、切削加工品質精度が向上します。
放熱機能：
切削加工では、被削材の変形や切り屑除去によって大量の切削熱が発生します。‌切削液はこ切削熱の放熱を助け、工具の摩耗や工具寿命の短縮、加工製品の変形につながる可能性のある、被削材と切削工具の過熱を防ぎます。
切り屑コントロール：
適切な切り屑処理により、切削領域から切り屑が確実に排除され、切り屑の蓄積、工具の損傷、被削材の表面欠陥のリスクが軽減されます。‌切削液は切り屑排出を良好に保つための効果があります。
加工面仕上げ品質精度の改善：
‌切削液は、被削材の加工面を滑らかに仕上げます。切削熱による変形や振動を軽減することで、仕上げ加工に重要な加工面品質精度の向上に効果があります。
工具の冷却効果：
切削工具を最適な温度に保つことは、その寿命と性能にとって極めて重要です。‌切削液は工具の冷却を促進し、工具の過熱や硬度の低下を防止します。
防錆効果：
一部の切削液には、被削材や工作機械の表面を腐食から保護する防錆剤が含まれています。これは、湿気が存在する環境では特に重要です。
機械加工性の向上：
切削液を使用すると、特定の被削材の切削加工性が向上し、ステンレス鋼やチタン合金および耐熱超合金などの難削性被削材の切削が容易になります。
環境維持および健康管理の利点：
切削液は環境維持の持続性に優しく、オペレータにとって安全と健康維持に配慮するように配合できます。浮遊粉塵や噴煙および粉塵などを削減し、作業環境を改善します。
工具摩耗の低減：
切削液は切削工具の摩擦、切削熱、磨耗を軽減することで工具寿命を延長し、工具交換の頻度を減らし、全体的な加工効率と費用対効果を向上させます。

切削液の供給方法

切削液は、加工作業と使用する工作機械に応じて、さまざまな方法で切削部位に供給されます。

大容量供給：
切削液の供給は、切削液の連続的な吐出が複数のノズルまたは供給口から切削工具と被削材に向けられます。この供給方法では、ミリング加工、穴あけ、研削などの加工プロセスで一般的に適用されており、工具や被削材の温度を維持し、切り屑を洗い流すために大容量の切削液が必要になります。
ミスト供給システム：
ミスト供給システムは切削液を小さな液滴状で霧化し、微細なミストを生成して切削部に供給されます。これらシステムは、高速切削加工など、制御された最小限の切削液供給を活用して適正な加工プロセスで適用されます。
工具内部導通による切削液供給：
一部の工作機械には工具内部導通による切削液供給機能があります。このシステムは、工具を介して、通常は工具の内部導通機能を介して、切削液を直接切削部に吐出供給します。深穴加工などの精密加工用途に効果を発揮します。
外部切削液ノズルによる供給：
外部切削液供給ノズルは切削工具と被削材の直近に配置され、切削液を正確に供給します。これらの供給ノズルは、工具または被削材の特定の領域に切削液を吐出導くように調整できます。
微少量潤滑 (Minimum Quantity Lubrication)：微少量潤滑 (MQL) は、最小限の容量の切削液を細かい噴霧または液滴の形で切削部に直接吐出供給する技術です。液媒体の噴霧を最小限に抑え、環境維持の持続性に優しい加工に適用されます。
高圧指向性切削液供給 (HPDC) ：
高圧指向性切削液供給システムは、特殊なノズルと高圧ポンプを併用して、非常に高圧状態の切削液を切削部に直接高圧吐出供給します。このシステムは、優れた冷却効果と切り屑排出を必要とする重切削加工や被削材に対して非常に効果的です。

切削液のタイプ

Perfomax クーラント

切削液には多様な種類特性があり、それぞれに長所と短所があります。

切削液の選択は、機械加工プロセス、被削材の材質、工具のタイプによって異なります。

純油切削液 (ニートオイル)：
純油切削液は主に石油ベースのオイルまたは植物油などの天然オイルで構成されています。
潤滑性に著しく優れ、重切削や高熱を発する被削材加工用途に適しています。
エマルジョンタイプ切削液：
エマルジョンタイプ切削液は、油と水と添加剤の混合物です。
多機能性能を有しており、優れた冷却特性と潤滑特性を備え、さまざまな用途に合わせてカスタマイズできます。
化学合成タイプ切削液：
化学合成切削液媒体は完全に合成化学物質から配合されており、優れた冷却特性と潤滑特性を維持します。
加工製品面の汚染を抑え、幅広い被削材用途に適しています。
その他の特殊用途切削液：
特殊用途切削液は、高性能切削液、水溶性ベースのオプション、MQL 用途液、添加剤を含む切削液など、特定の用途や被削材向け用途に設計されています。

切削液供給システムにおける吐出圧力と流量の重要性

切削プロセスにおいて効果的な冷却効果と潤滑性を確保するには、切削液の圧力と流量を適切に制御することが重要です。

吐出圧力：

切削液が切削工具と被削材に効果的に供給するためには、適切な吐出圧力が必要です。
理想的な吐出圧力レベルは、加工プロセス、工具タイプ、被削材の材質によって異なります。

供給流量：

切削加工中に生じる切削熱や切り屑除去には、適切な切削液流量が不可欠です。
切削液流量は工作機械の仕様、切削加工プロセス、使用切削液の種類によって異なります。

吐出方向：

切削液の吐出方向は、切削液が切削プロセスが行われるヶ所に確実に供給られるようにするために重要です。効果的な吐出方向設定により、冷却と潤滑の利点が必要な場所に正確に供給され、工具寿命と被削材の加工品質が向上します。

特定の加工プロセスに必要な適当な吐出圧力と流量は、加工プロセス、工具とインサートの形状、被削材質、工具材質、工作機械の機能などの要因によって異なります。

切削液の供給効果は切削加工プロセスに不可欠であり、工具寿命の向上から加工品質精度の向上までさまざまな有利性をもたらします。切削液の選択と吐出圧力と供給流量のコントロールは、加工性能を最適化し、工具や装置の寿命を維持確保するために不可欠です。切削液の適切な選択とメンテナンスは、効率的でコスト効率に優れる切削加工プロセスに効果的に機能します。

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