CNC切削速度とは：定義・影響要因・工具寿命との関係

切削速度とは？

切削速度是CNC加工中最核心的參數，指的是刀具切削刃與工件表面接觸時的相對線速度，通常以 每分鐘米數（m/min）或每分鐘英尺數（ft/min） 表示。對於 CNC 加工業者來說，切削速度的設定直接影響加工效率、表面品質與刀具壽命。若切削速度不正確，可能導致工件表面粗糙、刀具過快磨損，甚至造成加工失敗。因此，正確掌握 CNC 切削速度的定義，是提升產能與確保加工品質的首要條件。

切削速度・送り速度・切込み量の基本式

CNC加工の条件は、切削速度（Vc）、送り速度（f）、切込み量（ap） の3要素で決まります。その基本式は以下の通りです。

切削速度 Vc = (π × D × n) ÷ 1000

（D = 工具径、n = 主軸回転数 RPM）

送り速度 f = fz × z × n

（fz = 1刃当たり送り量、z = 刃数）

切削深度ap為切削刀具一次切削進入工件的厚度。

例1：アルミ合金の高速切削

工具：Ø20 mm 超硬エンドミル、4枚刃

主軸回転数 (n)：12,000 RPM

1刃当たり送り量 (fz)：0.05 mm/tooth

切込み量 (ap)：2 mm

計算:

切削速度 Vc = (π × D × n) ÷ 1000

= (3.14 × 20 × 12000) ÷ 1000

= 754 m/min

送り速度 f = fz × z × n

= 0.05 × 4 × 12000

= 2400 mm/min

切込み量 ap = 2 mm

アルミ合金の高速加工に適しており、生産効率を大幅に向上。

例2：ステンレス鋼の安定切削

工具：Ø10 mm 超硬エンドミル、2枚刃

主軸回転数 (n)：3000 RPM

1刃当たり送り量 (fz)：0.03 mm/tooth

切込み量 (ap)：1.5 mm

計算:

切削速度 Vc = (3.14 × 10 × 3000) ÷ 1000

= 94 m/min

送り速度 f = 0.03 × 2 × 3000

= 180 mm/min

切込み量 ap = 1.5 mm

ステンレス鋼の中速切削に適し、工具摩耗を抑制。

例3：金型鋼の重切削

刀具：Ø50 mm フェイスミルカッター，6刃

主軸回転数 (n)：600 RPM

1刃当たり送り量 (fz)：0.08 mm/tooth

切込み量 (ap)：3 mm

計算:

切削速度 Vc = (3.14 × 50 × 600) ÷ 1000

= 94 m/min

送り速度 f = 0.08 × 6 × 600

= 288 mm/min

切込み量 ap = 3 mm

金型鋼の低速・高負荷切削に適し、安定性と工具寿命のバランスを確保。

これらは単純な式ですが、工具材質・被削材・機械剛性を考慮して最適化しなければ、効率的かつ長寿命な加工は実現できません。

切削速度に影響する要因

切削速度の選択には様々な条件が関与します。

被削材：アルミ合金は高速切削に適し、ステンレスや焼入鋼は低速が必要。

工具種類：超硬工具は高速切削に対応可能ですが、高速度鋼工具は制限あり。

切込み量と送り速度：切削負荷が大きい場合は速度を下げ、工具寿命を確保する。

機台條件與刀桿穩定性：若ツールバー剛性不足，容易引起震動，造成刀具磨損與加工精度下降。

つまり、切削速度は単純に「速いほど良い」というものではなく、加工条件に応じた最適化が必要です。

切削速度の実用例

例えば、アルミ合金をØ20mmの超硬エンドミルで加工する場合、切削速度を 300 m/min以上 に設定することで高速加工が可能です。一方、ステンレス鋼や工具鋼では 80～150 m/min に抑えることで工具摩耗を防止できます。さらに、薄肉部品や長い突き出し工具を用いる場合は、切削速度を下げ、高剛性ツールホルダー を選択することが推奨されます。

CNC切削速度と工具寿命の関係

CNC加工において、切削速度は工具寿命に大きな影響を与えます。速度が高すぎると、切れ刃が高温摩擦によって急速に摩耗し、逆に遅すぎると切りくずの堆積や加工硬化が発生し、効率が低下します。最適なCNC切削速度とは、加工効率と工具寿命のバランスを取ることです。

高速切削においても安定性と精度を維持するためには、PARFAITE（普慧）HERコレット高剛性ツールホルダーの使用を推奨します。優れた動バランス設計と高い把持力により、工具寿命を効果的に延長でき、高速加工・深腔切削・精密部品加工に最適です。CNC加工業者にとって、正しいツールホルダーの選択と適切な切削速度の設定こそが、加工性能向上と製品品質確保の最良の解決策となります。