鉄のフライス加工条件を徹底解説｜切削精度と工具選定のポイント

2025年9月18日

鉄は工業製品や機械部品に広く使われる素材ですが、フライス加工を行う際には、材質特性に応じた加工条件の理解が不可欠です。本記事では「鉄　フライス加工条件」をテーマに、切削速度や送り速度、工具選定、加工時の注意点などを詳しく解説します。初めてフライス加工を行う方にもわかりやすくまとめています。

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鉄の材質特性と加工性

鉄は元素Feを主成分とする金属で、種類によって炭素含有量や合金元素の違いがあります。低炭素鋼（軟鋼）は加工性が高く、複雑な形状のフライス加工にも適しています。一方、高炭素鋼や合金鋼は硬度や耐摩耗性が高いため、加工には適切な工具と条件が必要です。

材質ごとの特性を理解することで、適切な切削条件や工具選定が可能になります。

フライス加工では、切削速度、送り速度、切込み深さの3つが基本条件となります。鉄の加工条件は材質や工具によって変わりますが、一般的な目安を以下に示します。

鉄の切削速度は材質によって異なります。低炭素鋼の場合、200〜300 m/min程度が目安です。高炭素鋼や合金鋼は100〜150 m/min程度に制限されます。切削速度を適切に設定することで工具寿命を延ばし、加工精度を保つことができます。

送り速度は加工効率に影響します。低炭素鋼では0.1〜0.3 mm/rev、高炭素鋼では0.05〜0.2 mm/revが目安です。過剰な送り速度は表面粗さの悪化や工具摩耗を招くため注意が必要です。

切込み深さは工具や機械の剛性に依存します。低炭素鋼では2〜5 mm、高炭素鋼では1〜3 mmが一般的です。複雑形状の場合は浅く複数回に分けて加工することで精度を確保できます。

鉄の加工では工具材質やコーティングの選択が重要です。超硬エンドミルやコバルト鋼エンドミルは鉄の加工に適しており、耐摩耗性や切削温度の管理に優れています。

刃先角度は切削抵抗に影響します。一般的に15〜30°が鉄加工に適しています。フライス形状（スクエアエンド、ボールエンド）によって切削面の粗さや加工形状の自由度が変わります。

鉄のフライス加工では熱の発生や振動に注意することが重要です。適切な切削条件、工具材質、切削液の使用で加工品質を向上できます。

長尺物や薄肉加工では振動やたわみにより寸法精度が低下します。切込みを浅くしたり、工具支持を適切に行うことで精度を向上させます。

切削液は熱を逃がし、摩耗を抑える役割があります。鉄加工では水溶性切削油や油性切削油を状況に応じて選択してください。詳しくは切削液の選定ポイントも参考にしてください。

切削速度は鉄の材質によって異なります。低炭素鋼では200〜300 m/min、中炭素鋼では150〜200 m/min、高炭素鋼や合金鋼では100〜150 m/minが目安です。材質に応じて適切に設定することで工具寿命が延び、加工精度を維持できます。

鉄の加工では超硬エンドミルやコバルト鋼（HSS-Co）が一般的です。超硬は高硬度材でも長寿命で精密加工向き、コバルト鋼は低〜中炭素鋼に適しています。摩耗防止のためにTiNやTiAlNなどのコーティングも効果的です。

鉄のフライス加工では切削液を使うことで熱を抑え、工具摩耗を防止できます。水溶性切削油や油性切削油を材質や加工条件に応じて選定することが重要です。切削液の使用により仕上がり面の品質も向上します。

加工精度を上げるには切込み深さを浅くして複数回加工する、振動やたわみを抑える、適切な工具と切削液を使用することが重要です。長尺物や薄肉加工では特に注意が必要です。詳しくは工具選定のポイントも参考にしてください。

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