切削加工のチッピングの原因と対策

切削加工における「チッピング」について、発生原因や対策方法などについて紹介しています。「チッピング」の発生に頭を悩ませているのであれば、自社の環境と照らし合わせながらチェックしてみてください。

チッピングとは

切削工具の刃先が小さく欠けることを指す言葉です。切削加工の工具は硬い素材を使用しているものが多いのですが、長く使用する中で負荷がかかり、欠けてしまいます。微細な作業に使うものだと脆い素材を使用しているものもあり、それらが機械振動や温度の大きな変化の影響を受けると、欠けやてしまうのです。

硬い工具は耐摩耗性に優れていますが、一方で粘り強さではやや弱くなります。加工素材に対して工具が必要以上に硬い場合、粘りを欠いてチッピングが生じやすくなります。

工具にかかる負荷や摩擦熱は送り量が大きいと増えてきます。負荷や摩擦熱が増えるとチッピングが起きる可能性も上がってきます。また、切削抵抗によるビビりや処理しきれない切粉の発生によって工具に衝撃が加わることも、チッピングの原因になります。

チッピングが起きる原因として、刃先に溶着した構成刃先と一緒に刃先も剥がれることがあります。構成刃先はチッピングだけでなく、寸法精度の低下を引き起こすこともあるため、構成刃先が発生しやすい材質を加工する際には注意が必要です。

チッピングが発生している状態で加工を続けると、切削抵抗が高くなり、仕上げ面の劣化を引き起こします。仕上げ面の表面の光沢がなくなってしまうような場合はチッピングが起きていないか、刃先を確認するようにしましょう。

チッピングが発生したままで加工を続けていくと、チッピングしている部分から亀裂が入り、工具の折損につながってしまいます。工具を長く使うためにも、チッピングは防ぎたいところです。

チッピングは工具と材料のアンマッチが原因で起きてしまうことがあるので、作業に用いる工具を材料ごとに見直すことが重要です。また、刃先の形状を変更や機械に不具合がないかの確認することも有効です。

切り込み量や回転数などの切削条件を見直すことで、チッピングの発生を抑えられることがあります。例えば切り込み量を減らし、切削抵抗を小さくするといった方法があります。チッピングの発生を抑えられる切削条件かどうか、現在の条件を見直しましょう。

チッピングは、加工ワークに対して工具が必要以上に硬いことや工具に対する負荷・摩擦熱が増えると発生しやすくなります。チッピングが起こると仕上げ面の劣化を招き、工具の折損につながるため、切削加工で防ぎたい現象です。事前の対策を取り、精度の高い作業につなげましょう。