【加工の基礎知識】素材の硬さが切削速度を決める？正しい条件設定の目安とは

切削加工では「切削速度（Vc）」や「送り（f）」、「切込み量（ap）」などの切削条件の設定が非常に重要です。しかし、これらの条件は何を基準に決めればよいのでしょうか？

その答えのひとつが、「素材の硬さ」です。

この記事では、素材の硬さと切削速度の関係について、現場で役立つ知識と共に分かりやすく解説します。

切削速度とは？

切削速度（Vc）とは、工具が素材に接触する周速のことで、通常は**m/min（メートル毎分）**で表します。

【公式】

Vc = π × D × N / 1000

• D：工具径（mm）
• N：回転数（min⁻¹）

この速度が高すぎると、工具摩耗や焼き付きを引き起こし、逆に遅すぎると効率が落ちて加工面が荒れることもあります。

素材の硬さが切削速度に与える影響

切削速度の設定には、素材の機械的性質、特に「硬さ（硬度）」が密接に関係しています。

【一般原則】

• 軟らかい材料（例：アルミ、樹脂） → 高い切削速度でOK
• 硬い材料（例：焼入れ鋼、チタン） → 低い切削速度で調整

なぜなら、硬い材料ほど刃先への抵抗が大きく、摩耗や発熱も増えるためです。

切削速度を決める際のポイント

1. 加工材の硬さを確認する
   
   • メーカーの材料データ表や、硬さ測定器で確認。
3. 工具の種類と材質に合わせる
   
   • HSS、超硬、セラミック、CBNで大きく異なる。
5. 加工の種類（荒加工／仕上げ）を考慮する
   
   • 荒加工ではやや低速でも良いが、仕上げ加工では高精度・高速が求められる。
7. 工具寿命と加工時間のバランスを取る
   
   • 高速＝速い加工＝早く摩耗。目的に応じて使い分ける。

まとめ

切削条件、とくに切削速度は「素材の硬さ」を基準に考えることで、より理論的に設定できます。

硬さ	切削速度の基本方針
軟らかい	高速でOK,ただし切くず処理に注意
普通	一般的な速度範囲で安定加工
硬い	低速で刃先の負担を減らす

「なんとなくこのくらいで…」ではなく、素材特性に応じた切削条件を設定することで、工具寿命の延長、加工精度の安定、生産性向上が実現します。