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ステンレス鋼の高品位加工、長寿命を実現した「アクアREVOミルステンレス用」"AquaREVO Mills for Stainless Steel"Achieving high-quality milling of stainless steel with a long tool life
キーワード

アクアREVOミルステンレス用・ステンレス鋼
切りくず離れ・エアーフルート・接触長さ・高品位・長寿命

工具事業部／工具技術部

重田 将 Sho Shigeta

3Machining
ステンレス鋼の高品位加工、長 寿命を実現した「アクアREVOミルステンレス用」

要 旨

1. 開発の背景

ステンレス鋼は、耐食、耐熱、耐久性に優れた特徴を

近 年、カーボンニュートラルの実現やSDG sへのもつ反面、非常に加工しづらい材料である。切削時のとり組みなど、環境に対する社会の動きが活発になって切りくず離れが悪く、噛み込み傷や詰まりといったいる。工業製品に使用される材料もその影響を受け、排出時の問題が起きやすい。また、切削時の応力により高強度、高耐久で劣化しづらく、再利用可能な材料が切削抵抗が大きくなり、高能率加工ができない。熱伝導求められており、その1つがステンレス鋼である。

率が低く、工具刃先の摩耗が進行しやすいといったステンレス鋼は「錆びにくい」「熱に強い」「強度がある」問題も挙げられる。
「アクアREVOミルステンレス用」はといった耐食、耐熱および、耐久性に優れた特徴を新開発の溝形状エアーフルートを採用し、切りくずと兼ね備えている。また、単一素材としての溶解再生がすくい面の接触長さを抑制。切りくず離れを向上させ、非常に安易に行なえるため、リサイクル性にも長けた

これらの問題点を解決し、高品位・高能率、長寿命な材料である。その反面、切削加 工では非常に加工加工を実現した。

しづらい材料として難削材に分類されている。
ステンレス鋼は展延性が大きいため、加工により生成される切りくずは、切れ刃すくい面に沿ってのび、工具の溝にはまり込みやすくなる。さらに、工具にAbstract

溶着し、切りくず離れが悪くなり、切りくずの噛み込みや詰まりといった排出時の問題も起きやすい。また、切削時の応力により切削抵抗が大きくなり、高能率

Stainless steel has excellent characteristics
such as anti-corrosion, heat-resistance and durability
although it is very difficult to be machined. Chips
from stainless steel do not easily discharge, which
is likely to cause scratches from biting on thesteel surface and chips sticking to the work andmachine. In addition, cutting resistance increases
due to stress during cutting, making it difficult toperform highly efficient machining. There is a tendencyof earlier wear of a cutting edge caused by lower
thermal conductivity.
However,“AquaREVO Mill for stainlesssteel”has adopted the newly-developed air flutes
which reduce the length where chips contact witha rake face. It has realized improvement in chipdischarge, has resolved associated problems andhas achieved the milling of high quality and highefficiency with tool longevity.

加工ができない。熱伝導率が低い特性から、工具の刃先に熱が溜まるため、摩耗の進行やチッピングといった短寿命の問題も挙げられる。本稿では、これらの問題点を解決し、高品位で高能率かつ長寿命な加工を実現した「アクアREVOミルステンレス用」（図1）の特長と加工事例について紹介する。

図1 「アクアREVOミルステンレス用」

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 40 B142.「アクアREVOミルステンレス用」の特長
アクアREVOミルは、“ものづくりの世界に革命を2022年11月に追加発売した。
「アクアREVOミルステン起こす”をコンセプトに2019年12月から発売した超硬レス用」は、アクアREVOミルシリーズで開発した材料・エンドミルである。工具の基本要素である材料・形状・コーティング技 術を継 承し、工具形状はステンレスコーティングの一新によりすべての性能を飛 躍的に加工の問題を解決するために新開発の溝形状エアー向上し、長寿命・高能率・多用途を実現した。今回、フルートを採用。切りくず排出性の向上、切削抵抗のアクアREVOミルシリーズに、ステンレス鋼の加工に低減および、工具刃先への加工熱の発生を抑制した。

抜群の性能を発揮する「アクアREVOミルステンレス用」
を切りくず接触長さ切りくず3. エアーフルートの効果
1）切りくず排出性の向上
新開発の溝 形状エアーフルートは切りくず処理に従来品こだわった溝 形 状である。図2に従 来品と「アクアREVOミルステンレス用」の溝形状の違いを示す。従来の「アクアREVOミルステンレス用」

切りくず接触長さ

切りくず接触長さ

切りくず

切りくず

溝 形状に対し冷却溝を設け、加工中に生 成される離れる

切りくずとすくい面との接触長さを短くすることで、切りクーラントが流入するくず離れを飛躍的に向上している。図3にステンレス鋼
SUS304における従来品と「アクアREVOミルステンレス用」

図2の工具溝面における切りくず接触状態の違いを示す。
接触状態を分かりやすくするため、外径10mmのエンド

冷却溝

溝形状

切りくず接触長さミルに塗料を塗布し、切り込み量ap10mm（1D）の溝

切りくず従来品加工を、切削速度80m/min、送り速度410mm/min、「アクアREVOミルステンレス用」

離れる

水溶性外部給油によるウェット加工で実施した。加工後、クーラントが流入する従来品は溝の広範囲にかけて不安定に塗料が剥がれており、切りくず離れが悪く、加工面には切りくずの噛み込みによる傷が発生している。対して、「アクア冷却溝加工面

REVOミルステンレス用」は塗料の剥がれ方が外周側加工面から一定の幅のみであり、加工面には噛み込みによる傷もなく、切りくず離れの良い、安定した高品位な噛み込み傷加工を実現している。
外径
被削材
切削方法
切削速度：φ10：SUS304：溝加工：80m/min

図35

送り速度 ：410mm/min
切り込み量 ：ap 10mm
（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

工具溝面の切りくず接触状態

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 40 B1

Machining
ステンレス鋼の高品位加工、長 寿命を実現した「アクアREVOミルステンレス用」

2）切削抵抗の低減

3）工具刃先への加工熱の発生を抑制

図4にステンレス鋼SUS304における従来品と「アクアエアーフルートは、工具刃先に溜まる加工熱の抑制

REVOミルステンレス用」の切削抵抗の違いを示す。にも効果を発揮する。とくに溝加工では、クーラントが切りくずと工具すくい面との接触長さを短くしたことで、工具の溝内部に流 入されにくく、切れ刃は高 温に切削時の応力が小さくなり、切削抵抗を低減した。外径曝される。
「アクアREVOミルステンレス用」は図2に示す

10mmのエンドミルで切り込み量ap10mm（1D）の溝冷却溝を追加し、接触長さを短くすることで摩擦を加工を、切削速度80m/min、送り速度410mm/min、低減し、熱の発生を抑制。さらに、クーラントの流入

水溶性外部給油によるウェット加工にてX、Y、Z方向のスペースを確保し、切れ刃の冷却性能を向上し、工具切削抵抗の合力を測定した。従来品は切削抵抗の刃先への加工熱の発生を抑制する。図5にステンレス合力が1,680Nに対し、「アクアREVOミルステンレス用」
は鋼SUS304における従来品と「アクアREVOミルステン

1,290Nと20%の低減を実現している。

レス用」の冷却性能の違いを示す。外径10mmのエンド加工概略

ミルで切り込み量ap10mm（1D）の溝加工を、切削速度80m/min、送り速度410mm/min、水溶性外部給油によるウェット加工を実施した。その際、加工工作物

切削抵抗方向合力（N）30

従来比
20 %低減従来比20 %低減
2,000 2,000
1,500 1,500
1,000 1,000
1,290N
1,290N500 500
00010 1020 2030 300時間（sec）
時間（sec）
合力（N）

2,000 2,000
1,500 1,500
1,680N
1,680N
1,000 1,000
500 500
000 10 1020 2030
0時間（sec）
時間（sec）

図4

および、加工後でエンドミルのコーナー部の温 度を「アクアREVOミルステンレス用」

合力（N）

合力（N）

従来品には幅3mmのスリットをap10mm位置に設け、加工中測定した。従来品は加工中の切れ刃温度が124℃、加工後は84℃を示した。対して、「アクアREVOミルステンレス用」
は加工中の切れ刃温度が47℃、加工後は42℃を示し、加工熱の発生を抑制していることが分かる。

切削抵抗の違い
従来品
加工中加工後進行方向「アクアREVOミルステンレス用」
加工中進行方向

外径
被削材
切削方法
切削速度：φ10：SUS304：溝加工：80m/min

図5
NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 40 B1

送り速度 ：410mm/min
切り込み量 ：ap 10mm
（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

冷却性能の違い
6

加工後

4.「 アクアREVOミルステンレス用」の性能
1）高品位・高能率
図6にステンレス鋼SUS304の溝加工における条件

図7に上述のエンドミルによるステンレス鋼SUS304の違いでの比較事例を紹介する。外径10mmのエンド側面加工における条件違いでの比較事例を紹介する。

ミルで切り込み量ap10mm（1D）の溝加工を、切削速度

切り込み量ap25mm（2.5D）、ae0.5mm（0.05D）の側面40、80、120m/min、送り量0.02、0.04、0.06mm/tで加工を、切削速度60、100、140m/min、送り量0.04、振り分け、切削長200mm内における噛み込み傷の頻度0.06、0.08mm/tで振り分け、切削抵抗の合力および、および、X、Y、Z方向の切削抵抗の合力を確認した。

加工面粗さを確認した。どの条件下でも、他社品に他社品はどの切削条件下においても噛み込み傷が対し「アクアREVOミルステンレス用」は、切削抵抗の発生し、送り量を上げると頻度が高くなる傾向にある。

合力が20%低 減を達 成している。切削 速 度100m/対して、「アクアREVOミルステンレス用」は、切削速度やmin、送り量0.06mm/tの条件下において、他社品は送り量を上げても噛み込み傷はなく良好であり、高品位な加工面粗さRa0.46μmに対し、「アクアREVOミルステン加工面を実現した。また、加工時の切削抵抗の合力はレス用」はRa0.25μmで高品位な加工面を実現した。

他社品のどの条件下に対しても20%低減している。
切削抵抗（合力）比較
切削抵抗 合力（N）噛み込み頻度（個／200mm）

噛み込み頻度比較
1510

噛み込み無し5040801200.02 0.04 0.06

0.02 0.04 0.06 切削速度

1刃あたりの送り量（mm/t） 1刃あたりの送り量（mm/t）（m/min）

切削抵抗 合力（N）

1,000
4080
120

500
00.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06 切削速度
「アクアREVOミルステンレス用」

切り込み量 ：ap 10mm
（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

溝加工における条件違いでの噛み込み頻度、切削抵抗

切削抵抗（合力）
比較
800
700
600
500
400
300
200
10001,500

他社品

：φ10
外径：SUS304
被削材
切削方法 ：溝加工

図62,000

1刃あたりの送り量（mm/t）1刃あたりの送り量（mm/t）（m/min）「アクアREVOミルステンレス用」

他社品

2,500

加工面粗さ Vc：100m/min、f：0.06mm/t
他社品「アクアREVOミルステンレス用」

Ra：0.46μm

Ra：0.25μm

601001400.04 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 切削速度

1刃あたりの送り量（mm/t） 1刃あたりの送り量（mm/t）（m/min）

他社品「アクアREVOミルステンレス用」：φ10
外径：SUS304
被削材
切削方法 ：側面加工

図7

切り込み量 ：ap 25mm、ae 0.5mm（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

側面加工における条件違いでの切削抵抗および、加工面粗さ
7

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ステンレス鋼の高品位加工、長 寿命を実現した「アクアREVOミルステンレス用」

2）長寿命
図8にステンレス鋼SUS304の小径エンドミルによる

図9にステンレス鋼SUS430の溝加工における摩耗量溝加工事例を紹介する。小径エンドミルは工具溝が比較事例を紹介する。外径10mmのエンドミルで切り狭く、切りくず噛み込みによる刃欠けや、切りくず詰まり込み量10mm（1D）の溝加工を、切削速度70m/min、による折損が発生しやすい。外径3mmのエンドミルで送り速度500mm/min、水溶性外部給油によるウェットap3mm（1D）の溝加工を切削速度100m/min、送り速度加工で実施した。他社品は切削長5mで欠けが発生420mm/min、水溶性外部給油によるウェット加工でしており、加工面には噛み込み傷が見られる。対して、実施した。切りくず排出性の悪さから他社品は切削長「アクアREVOミルステンレス用」は切削長10mまで10mで刃欠けが発生し、切削長22mで折損した。対して、加工を行なっても欠けがなく、加工面に噛み込み傷の「アクアREVOミルステンレス用」は切削長50mまでない安定 加 工を実現している。すくい面摩耗 量は加工を行なっても刃欠けがなく、高能率、安定加工を切削長5m時点で他社品に対し1/2を実現している。

実現した。

切れ刃損傷比較

すくい面摩耗量（mm）

0.06

切削長10m

0.05

他社品

0.04

「アクアREVOミルステンレス用」

すくい面

0.03

逃げ面欠け発生0.060mm0.037mm

0.02「アクアREVOミルステンレス用」

0.01
001020 30 40
切削長（m）

50

外径
被削材
切削方法
切削速度

60

0.011mm：φ3：SUS304：溝加工：100m/min

図80.028mm

0.033mm

SUS304溝加工
（φ3）

他社品

0.120.041mm

送り速度 ：420mm/min
切り込み量 ：ap 3mm（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

切れ刃損傷比較0.14
すくい面摩耗量（mm）

切削長50m
他社品

加工面比較

切削長5m

切削長10m

切削長5m

他社品

0.10「アクアREVOミルステンレス用」

0.08

すくい面欠け発生

0.116mm0.06

逃げ面0.059mm

0.04

噛み込み傷

「アクアREVOミルステンレス用」

0.02001234 5 6 7切削長（m）

89

外径
被削材
切削方法
切削速度

図9
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100.053mm：φ10：SUS430：溝加工：70m/min

0.048mm0.082mm

送り速度 ：500mm/min
切り込み量 ：ap 10mm
（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

SUS430溝加工の外周刃摩耗比較
80.054mm

噛み込みなし3）多用途「アクアREVOミルステンレス用」はステンレス鋼のみならず、炭素鋼から耐熱合金などの難削材まで、幅広く加工が可能である。
図10に炭 素 鋼S50C（180HB）の溝 加 工における摩耗量比較事例を紹介する。外径10mmのエンドミルで 切り込み量ap10mm（1D）の溝加工を、切削速 度100m/min、送り速度970mm/min、水溶性外部給油によるウェット加工で実施した。切削長30m時点で、他社品は外周刃のすくい面摩耗が進行し、黒みがかった切りくずが発生しているが、「アクアREVOミルステンレス用」
は摩耗進行が抑制され、他社品に対し摩耗量は1/2であり、切りくずも焼けが見られず良好である。

切削長30mでの摩耗量比較

すくい面摩耗量（mm）

0.12

他社品

0.10

「アクアREVOミルステンレス用」

他社品
すくい面逃げ面0.036mm

0.080.06

切りくず焼け0.102mm「アクアREVOミルステンレス用」

0.040.028mm

0.0200.045mm

0102030 40 50
切削長（m）
外径
被削材
切削方法
切削速度6070：φ10：S50C（180HB）：溝加工：100m/min

図10

送り速度 ：970mm/min
切り込み量 ：ap 10mm
（外部給油）
切削油剤 ：水溶性（HSK63）
使用機械 ：立形M/C

S50C溝加工の外周刃摩耗比較

9

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ステンレス鋼の高品位加工、長 寿命を実現した「アクアREVOミルステンレス用」

5. まとめ「アクアREVOミルステンレス用」は、加工面のびびりや切りくずの再切削による噛み込み傷、切りくずが工具の溝に詰まることによる工具折損など、難削材
ステンレス加 工の問題 点を新開発の溝 形状エアーフルートにより解決し、高品位で高能率かつ長寿命を実現している。また、ステンレス鋼のみならず、幅広い被削材においても「アクアREVOミルステンレス用」は高いパフォーマンスを発揮する。
社会の動向により刻々と加工環境が変わる中、アクア
REVOシリーズはユーザーニーズに応え続ける。

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 40 B110