NAK55のマシニング加工の注意点｜プリハードン鋼を高精度加工するための実践ノウハウ

2026年3月9日

金型加工の現場で広く使用されている材料の一つがNAK55です。プリハードン鋼として供給されるこの材料は、焼入れ工程を必要としないため、加工効率と寸法安定性に優れていることで知られています。

しかし一方で、NAK55はHRC37〜43程度の硬度を持つため、通常の炭素鋼とはマシニング加工の条件が大きく異なります。工具選定や切削条件を誤ると、以下のような問題が発生します。

工具摩耗の急激な進行
加工面粗さの悪化
寸法精度の低下
加工コストの増加

特に精密金型では、わずかな加工条件の違いが仕上がり品質を大きく左右します。本記事ではNAK55マシニング加工の注意点を中心に、加工条件・工具選定・トラブル対策まで、実務で役立つ知識を体系的に解説します。

NAK55とはどんな材料か

まず理解しておきたいのが、NAK55の材料特性です。NAK55は日本製の高性能プリハードン鋼であり、金型材料として非常に高い評価を受けています。

NAK55の基本特性

項目	内容
鋼種	プリハードン鋼
硬度	HRC37〜43
主用途	プラスチック金型
特徴	加工性・鏡面研磨性・寸法安定性

プリハードン鋼は、材料メーカーがあらかじめ焼入れ・焼戻し処理を行った状態で供給されます。そのため金型完成後に熱処理を行う必要がありません。またプリハードン鋼の材料特性や用途については、「プリハードン鋼に関して解説」で詳しく解説しています。

NAK55マシニング加工の主な注意点

NAK55をマシニングセンタで加工する際には、通常鋼材とは異なるポイントを理解する必要があります。

工具摩耗が進みやすい

NAK55の硬度はHRC40前後に設定されています。この硬度は切削可能な範囲ではありますが、工具への負荷は比較的高い材料です。

特に以下の条件では工具摩耗が急激に進みます。

高送り加工
刃先の逃げ角不足
切削熱の集中

そのため工具には超硬エンドミルやコーティング工具を使用するのが一般的です。

切削条件の最適化が重要

NAK55のマシニング加工では、切削速度と送り条件のバランスが重要です。

条件	推奨範囲
切削速度	80〜150 m/min
送り	0.05〜0.15 mm/tooth
工具	超硬エンドミル

加工条件を高く設定しすぎると、以下のような問題が発生します。

刃先チッピング
表面粗さの悪化
寸法精度の低下

アルミ加工とは異なり、鋼材加工では安定した切削条件が品質を左右します。

切削熱の管理

NAK55加工では切削熱の管理も重要なポイントです。

熱が工具に集中すると以下の問題が発生します。

工具摩耗の増加
加工面の焼け
寸法変化

そのため以下の対策が有効です。

エアブロー冷却
ミストクーラント
切削負荷の分散

NAK55加工でよくあるトラブル

現場でよく発生する問題を理解しておくことは、加工品質を安定させるために重要です。

加工面粗さが悪化する

NAK55は金型材料として鏡面研磨性が求められるため、加工面粗さは非常に重要です。

粗さが悪化する原因には以下があります。

工具摩耗
送り過多
刃数不足

特に仕上げ加工では、以下の条件が推奨されます。

小径工具
低送り
浅い切込み

工具寿命が短い

NAK55は比較的加工性の良いプリハードン鋼ですが、それでも一般鋼材より工具負荷は大きくなります。

工具寿命を延ばすためのポイントは次の通りです。

コーティング工具の使用
適切な切削速度
工具突出量の最小化

NAK55が金型材料として選ばれる理由

NAK55は多くの金型メーカーで採用されています。その理由は以下の性能バランスにあります。

加工性
鏡面研磨性
寸法安定性
均一硬度

焼入れ歪みが発生しない

通常の金型鋼では、加工後に焼入れを行う必要があります。この工程で熱歪みが発生することがあります。

しかしNAK55はプリハードン鋼のため、金型完成後の熱処理が不要です。その結果、以下のメリットがあります。

寸法安定性
納期短縮
コスト削減

よくある質問

NAK55はなぜマシニング加工で工具摩耗が起きやすいのですか？

NAK55はプリハードン鋼としてHRC37〜43程度の硬度を持つ材料で、一般的な炭素鋼よりも工具への負荷が大きくなります。そのため切削熱が集中しやすく、刃先の摩耗やチッピングが発生しやすくなります。特に高送り加工や不適切な逃げ角の工具を使用すると摩耗が急激に進むため、超硬エンドミルやコーティング工具を使用し、適切な切削条件を設定することが重要です。

NAK55のマシニング加工で推奨される切削条件はどのくらいですか？

NAK55のマシニング加工では、切削速度80〜150m/min、送り0.05〜0.15mm/tooth程度が一般的な目安とされています。加工条件を高く設定しすぎると、刃先チッピングや加工面粗さの悪化、寸法精度の低下が発生する可能性があります。鋼材加工では安定した条件で加工することが品質維持に重要となるため、工具材質や加工内容に応じて条件を微調整することが必要です。

NAK55加工で加工面粗さが悪くなる原因は何ですか？

加工面粗さが悪化する主な原因には、工具摩耗、送り速度の過剰設定、刃数不足などがあります。特に金型加工では鏡面研磨性が求められるため、仕上げ加工の条件設定が重要です。仕上げでは小径工具を使用し、送りを抑え、切込みを浅くすることで加工面の品質を安定させることができます。

NAK55が金型材料としてよく使われる理由は何ですか？

NAK55はプリハードン鋼として供給されるため、金型完成後に焼入れや焼戻しを行う必要がありません。これにより熱処理による歪みが発生しにくく、寸法安定性に優れた金型を製作できます。また加工性、鏡面研磨性、均一硬度といった性能のバランスが良く、納期短縮やコスト削減にもつながるため、多くのプラスチック金型で採用されています。