耐熱合金部品の機械加工における新しいプロセスにより、工具摩耗が15%削減

頑丈な合金を炎を切るように加工していると感じるとき

今でも覚えています——超硬インサートが高送り速度でインコネル718に当たる際の、あの鋭くガリガリとした音。火花、加熱された冷却液のにおい、そして加工途中で工具が破損したときの苛立ち。
もし皆さんがかつて 耐熱合金 インコネル、ハステロイ、チタンなどのような素材を加工したことがあるなら、工具摩耗という目に見えない敵が生産性と利益の両方を蝕むことをご存知でしょう。

ここ過去6か月間、私たちのチームはこれらの難削材専用に設計された 新しいハイブリッドプロセス 組み合わせる 適応制御送りと高圧冷却液供給 のテストを進めてきました。その結果は？ 実証済みの 工具摩耗の15％削減 、および最大 サイクルタイムを11％短縮 表面品質を損なうことなく。

耐熱合金の加工が難しい理由は何ですか？

耐熱合金（HRAs）は800°Cを超える高温でも強度を保持します。これは航空宇宙部品やタービン部品にとっては優れた特性ですが、工具寿命にとっては非常に厳しい条件です。
典型的な問題には以下のようなものがあります：

• 切削温度の過剰上昇 により発生する刃先の欠け。

• Chipsの排出が不十分なことによる 刃先の積付（ビルドアップエッジ）。

• 硬質炭化物の拡散 長時間の高温接触中。

新しいプロセス導入前は、切削工具のインサートが交換を必要とするまでに、しばしば 40～50分の切削時間しか持たない ことがあり、小ロット生産ではコストのかかる定期的な作業となっていた。

新しいハイブリッドプロセス：実環境でのテストとデータ

テスト段階で、私たちは DMG Mori NLX 2500旋盤工作機械 使用して Kennametal KC5010インサート と インコネル 718 棒材（Ø80 mm）に対して3つの工程変更を導入した。

重要なポイント:
The 適応フィードアルゴリズム 切削抵抗に基づいて送り速度を自動的に調整します。工具がより硬い部分や温度上昇に遭遇した場合、一時的に送り速度を低下させることで、微小な欠けを防止し、工具摩耗の進行を安定化します。

間に合って 高圧冷却液ジェット 12 MPaでのチップ排出を改善し、接触温度を約 80℃ 当社の工作機械内熱電対による測定値に基づく。

調達および生産計画における重要性

工場の購買担当者や生産エンジニアにとって、この改善は直接的なコスト効率向上につながります。

• 工具寿命が15％長くなる ことで、ロットあたりのインサート消費量が削減されます。

• 加工サイクル時間が11％短縮 され、生産効率が向上します。

• 均一な表面仕上げ 検査時の手直しが減少します。

難削材を加工している場合、 航空宇宙 , エネルギー ほか 医療 適応制御給与と高圧冷却液を組み合わせることで、設備アップグレード費用を短期間で回収できる可能性があります。通常は 生産開始後3か月以内 .

工場での導入方法

この手法の導入を検討されている方向けの簡単なロードマップを以下に示します：

1. 冷却システムをアップグレード – 10～15 MPaに対応できるポンプを使用。

2. 給油監視ソフトウェアを導入 – 最近のCNCコントローラーのほとんどに搭載可能。

3. 被膜超硬インサートを選択 – 高温硬度安定性の高いTiAlNまたはAlTiN被膜を採用。

4. 試し切りを実施 – 現在の切削条件の90%から始め、適応的に調整する。

5. 摩耗率を監視 – 運転開始後15分ごとに工具顕微鏡を使用して摩耗幅（VB）を定量化。

ヒント： FANUCやSiemensなどの多くのCNCコントローラーでは、スピンドル負荷に連動した動的送り速度オーバーライドが可能であり、大規模なソフトウェア投資なしに半自動の適応制御を実現できます。

専門家の洞察：この技術の将来の方向性

加工最適化の次のステップは、 AIベースの予知保全分析 です。センサーが振動、切削力、温度を監視し、工具の破損が発生する前に予測します。
当社の生産ラインではすでにテストを開始しており、初期データからさらに 5～8％の工具使用効率向上 .

が示されています。調達担当者がサプライヤーを評価する際には、適応送りと冷却液最適化を統合している工場が、 サイクルタイム、表面品質、部品単価 において明確な優位性を持つでしょう。特に高付加価値の航空宇宙および医療用合金部品において顕著です。