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B3Machining「アクアREVOミル」

ものづくりの世界に革命を起こす"Aqua REVO Mill" REVOlutionizes the world of manufacturing
キーワード

ものづくりの世界・革命 Revolution・アクアREVOミル
高性能汎用超硬エンドミル・新超硬合金
不等分割・不等リード・基準ねじれ角30°
・REVO-Mコート
耐熱衝撃性・超平滑化処理・工具の基本要素を全て一新
長寿命・高能率・多用途工具事業部／技術部

桑野 奈津子 Natsuko Kuwano

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Machining
ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOミル」

要 旨

1. 多様化するニーズ

NACHIの「アクアREVOシリーズ」第三弾として、近年、製品の高精度化や短納期対応、また生産高性能 汎用超 硬エンドミル「アクアREVOミル」をラインの小規模化による低剛性な小型 加工機での開発した。

生産性向上、多種少量生産など、生産現場の課題は工具の基本要素である
“材料”
“、形状”
“、コーティング”

多様化している。

を全て一新し、エンドミル加工に求められる全てのこれに伴い切削加工には、高能率・高精度加工や機能が飛躍的に向上した。従来の汎用エンドミルに工具寿命の延長、様々な加工機械、幅広い被削材種対して、より長く（長寿命）、より早く（高能率）、そしてよりへの対応などが求められている。今回、これらの問題を広く（多用途）という過去に類のない性能を実現した。

1本の工具で解決する「アクアREVOミル」の特長と「アクアREVOミル」は、ものづくりの世界に革命性能について紹介する（図1）。

（Revolution）
を起こす。

Abstract
As the third Aqua REVO Series, NACHI has
developed“Aqua REVO Mill”that is an all-purpose
cemented carbide end mill with high performance.
NACHI has entirely renewed the cutting tool’s basic
elements such as material, form and coating, which
has made a great improvement in all functions
required for machining with end mill. In comparison
with the conventional all-purpose end mills,“AquaREVO Mill”achieves unparalleled performanceof longer life, higher efficiency and more various
uses.“Aqua REVO Mill”revolutionizes the worldof manufacturing.

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NACHI TECHNICAL REPORT

Vol.

37 B3

図1 「アクアREVOミル」

2.「アクアREVOミル」の特長「アクアREVOミル」は、材料・形状・コーティングという工具の基本要素を一新した。これにより、長寿命・高能率・多用途という3つの性能を向上させた。

1）新開発のエンドミル専用超硬合金
超硬合金はWC（ 炭化タングステン）を主成分に、Co（コバルト）を結合剤とした焼結合金である。図2（a）に示すように、一般的に超硬合金はCo量を少なくすると硬さが向上し、靭性は低下する。これに対してWC粒度を小さくすると、その相関グラフは高硬度側へ遷移し、Co量を変えず靭性を保ったまま、硬さの高い材料を得ることができる。エンドミル材料には、切れ刃の摩耗 抑制に必要な高い硬度と、加工中の曲げ応力やチッピングに耐えることのできる高い靭性の両立が求められる。新たに開発した超硬合金は、超々微粒系の粉末をベースに合金成分の最適化を行ない、硬さと靭性を高い次元で両立させた（図2（b））。

靭性が高いと硬さが低い
Toughness

超々微粒系

靭性硬度
（HRA）
WC粒径 小UP

新材料
New
Material

従来材

超微粒系

Conventional
Material

硬さが高いと靭性が低い

硬さ

Hardness

Co量（wt％）（a）超硬合金 硬度とCo量の関係（b）新開発の超硬合金

図2新超硬合金

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOミル」

2）基準ねじれ角30°の防振設計

3）新開発のREVO-Mコート

エンドミル加工での問題の一つである加工中の「アクアR EVOミル」には、ドライ加 工とウェットびびり振動の要因には、切削の負荷による振動と加工の双方の条件下で、長寿命を発揮できる新開発の周期的な運動により発生する振動とがある。その周「REVO - Mコート」を採用した。

期的な運動による振動を抑制する手段として、エンドエンドミル加工は断続切削となり、とくにウェット加工ミル加工の周期性を崩すために不等分割・不等リード

では切れ刃が切削時の急加熱と切削油による急冷却設計が広く適用されている。
「アクアREVOミル」は、という過酷なヒートサイクルに曝される。REVO - M

基準ねじれ角30°の不等分割・不等リードを採用し、コートは、耐熱衝撃性を飛躍的に向上させ、加工中のびびり振動を抑制することで、従来の汎用エンドミルの熱衝撃による膜割れの発生を防ぎ、安定した性能を加工条件領域を大きく上回る高能率加工を実現した発揮することができる（図4）。また、成膜条件の最適（図3）。また、基準ねじれ角30°のため、切削抵抗の化により高い耐摩耗性を確保し、高速・高送り加工をバランスが良く、振動の起こりやすい低剛性の機械や可能とした。さらに、表層に超平滑化処理を施工する被削材形状での加工中の振動を抑制した。
「アクア

ことで、エンドミル刃先への被削材の凝着を抑制し、REVOミル」は優れた防振機能を持つ、高性能汎用切りくずの噛みこみを防止することによって加工の超硬エンドミルである。

安定性を向上させている。

工具回転

クーラント

不等分割
2枚刃

4枚刃

α1’
≠α2’

α1≠α2α1’

高温度

低工作物送りα1
寸法

α2’：φ6.0 4枚刃2.5D
Gタイプ（ギャッシュランド）切削方法 ：側面加工
被削材 ：HPM-MAGIC（40HRC）
切削速度 ：100m/min（4,800min−1）
送り速度 ：1,000mm/min（0.052mm/t）
切込み量 ：ap6.0mm, ae0.6mm
切削油 ：水溶性
使用機械 ：立形M/C（HSK63A）

α2不等リード

他社防振エンドミル「アクアREVOミル」

SEM写真

SEM写真

びびり振動を抑制
β1

β1≠β2

図322

β2

不等分割・不等リード設計

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図4

ヒートサイクル（熱衝撃）による膜割れ

3.「アクアREVOミル」の性能
1）長寿命－より長く

2）高能率－より早く

図5に炭素鋼（S50C）での加工事例を紹介する。

図6・図7に、外径φ6.0の4枚刃Gタイプでステンレス鋼

外径φ6.0の4枚刃Gタイプ（ギャッシュランド）で切込み量（SUS304）の側面加工を行なった際に、びびり振動がap12.0mm（2D）、ae1.2mm（0.2D）の側面加工を、切削発生しない安定加工条件領域と加工面の一例を示す。

速度120m/min、送り速度1,500mm/min、水溶性切込み量をap9.0mm（1.5D）、ae0.6mm（0.1D）に固定し、切削油によるウェット加工にて実施した。寿命の判定

切削速 度と送り量を変化させてテストを行なった。

基 準をコーナー摩耗30 0μmとしたとき、他社防 振

他社防振エンドミルは安定加工領域が狭く、安定加工エンドミルの寿命切削長80mに対して、「アクアREVOできる送り速度が低い。切削速度150m /min、1刃ミル」は120mと、1.5倍の加工長となり、炭素鋼・汎用あたり送り量0.04mm/tの条件では加工面にびびりが条件において他社品を圧倒する長寿命を実現した。

発生し、加工面粗さが悪くなっている。対して「アクアREVOミル」は、高い送り速度でも加工面のびびりがなく安定した加工を実現している。
「アクアREVOミル」はお客様の使用環境に応じた広範囲の条件で、安定加工を実現し、高能率加工が可能である。
200120

切削速度（m/min）

寿命切削長（m）

1501.5倍906030

切削速度 150m/min
刃あたり送り量 0.04mm/t

180160「アクアREVOミル」

140120100

他社防振エンドミル

80600

他社防振エンドミル

40「アクアREVOミル」

00.03

0.06

0.09

0.12

刃あたり送り量（mm/t）
寸法：φ6.0 4枚刃2.5D
Gタイプ（ギャッシュランド）切削方法 ：側面加工
被削材 ：SUS304
切込み量 ：ap9.0mm, ae0.6mm
切削油 ：水溶性
使用機械 ：立形M/C（HSK32E）

寸法：φ6.0 4枚刃2.5D
Gタイプ（ギャッシュランド）切削方法 ：側面加工
被削材 ：S50C（180HB）
切削速度 ：120m/min（6,370 min−1）
送り速度 ：1,500mm/min（0.06mm/t）
切込み量 ：ap12.0mm, ae1.2mm
切削油 ：水溶性
使用機械 ：立形M/C（HSK63A）

図5炭素鋼（S50C）側面加工 工具寿命比較

図6

ステンレス鋼（SUS304）側面加工における安定加工領域比較「アクアREVOミル」

他社防振エンドミル
びびりマークが発生

切削速度 ：150m/min（7,950min−1）
送り速度 ：1,270mm/min（0.04mm/t）

図7

加工面比較

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOミル」

3）多用途－より広く
図8に硬さ53HRCの高硬度材（SKD61）での加工

ミル」は切削長220mで寿命判定基準のコーナー摩耗100μmに達し、他社品の2.8倍の長寿命を達成した。

事例を紹介する。
外 径φ6.0の4枚 刃Gタイプ で 切 込 み量ap9.0mm「アクアREVOミル」は硬さと靭性を兼ね備えた新超（1.5D）、ae0.18m m（ 0.03D）の側面加工を、切削硬合金の採用で、耐欠損性に優れ、高硬度材にも速度は100m/min、送り速度700mm/min、ドライエア対応可能である。
このように、「アクアREVOミル」は1本で多様なブローにて実施した。
他 社防 振エンドミルは切削 長80mにてコーナー被削材に対応可能な高性能汎用超硬エンドミルである。

欠けが発生し寿命となったのに対して、「アクアREVO

寿命切削長（m）

250

寸法：φ6.0 4枚刃2.5D
Gタイプ（ギャッシュランド）切削方法 ：側面加工
被削材 ：SKD61（53HRC）
切削速度 ：100m/min（5,300min−1）
送り速度 ：700mm/min（0.03mm/t）
切込み量 ：ap9.0mm, ae0.18mm
切削油 ：ドライエアブロー
使用機械 ：立形M/C（HSK63A）

200
150

2.8倍

100500他社防振エンドミル「アクアREVOミル」

切削長80m
他社防振エンドミル

切削長220m「アクアREVOミル」

図8

高硬度鋼（SKD61） 工具寿命比較

4. 今後の展開 ～アクアREVOシリーズ～
これまで述べたように、「アクアREVOミル」は長寿命・高能率・多用途という3つの性能を飛躍的に向上させ、汎用エンドミルの常識を覆した。この青の衝撃「アクアREVOミル」は、アクアREVOシリーズの超硬エンドミルとして今後ラインナップの拡充を行ない、ものづくりの世界に革命を起こし続ける。

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