6061 アルミの送りと回転数：CNC フライス加工の実用的な初期値
6061 アルミを超硬エンドミルで加工するときの主軸回転数、 1 刃当たり送り、送り速度、切込みを安全側から決め、実機で調整するための手順。
6061 アルミは、ステンレス、チタン、焼入れ鋼に比べれば加工しやすい材料です。ただし、送りと回転数を雑に決めても安定する、という意味ではありません。現場でよく起きる失敗は、主軸回転数が少し外れていることよりも、加工条件の余裕が小さいことです。
切りくずが逃げない。工具が切らずにこする。刃先にアルミが付く。仕上げ面が急に悪くなる。こうした問題は、数値そのものよりも、排出、剛性、工具形状、送りの組み合わせで起きます。
このガイドでは、 6061 アルミを CNC フライスで削るときの初期条件の決め方をまとめます。ここにある数値は、実機で確認するための出発点です。そのまま量産条件として使うものではありません。
自分の工具径、刃数、機械上限で確認したい場合は、読みながら送り速度・回転数計算機に入力してください。
まず使える初期値
一般的な超硬エンドミルで 6061 アルミを加工する場合、最初は次の範囲から入ると無難です。
| 項目 | 安全側の初期範囲 | 現場での見方 |
|---|---|---|
切削速度 Vc | 200-500 m/min | 条件が読めないときは 300 m/min 前後から始める。 |
1 刃当たり送り fz | 0.05-0.15 mm/tooth | 小径工具、長い突き出し、溝加工では低めにする。 |
荒加工の軸方向切込み ap | 3 mm 程度まで | 機械、治具、工具が弱い場合は下げる。 |
仕上げの軸方向切込み ap | 0.5 mm 程度 | 仕上げでは安定性と再現性を優先する。 |
| 冷却・排出 | エアブロー、ミスト、またはクーラント | 液量よりも、切りくずが切削点から離れるかを確認する。 |
この範囲は、 AICNC の材料データベースで使っている 6061 アルミの保守的な初期値に合わせています。専用のアルミ用エンドミル、コーティング、刃数、工具経路によっては、工具メーカーの推奨値のほうが高くなることもあります。その場合はメーカー表を優先してください。
基本式
最初に必要なのは、主軸回転数、 1 刃当たり送り、送り速度です。
RPM = Vc x 1000 / (pi x D)
送り速度 = RPM x 刃数 x 1 刃当たり送り
MRR = ap x ae x 送り速度 / 1000各記号の意味は次の通りです。
Vcは切削速度、単位は m/min。Dは工具径、単位は mm。apは軸方向切込み、単位は mm。aeは径方向切込み、単位は mm。MRRは材料除去率、単位は cm3/min。
考え方は単純です。先に切削速度を決め、工具径から RPM に換算し、そこへ刃数と 1 刃当たり送りを掛けて送り速度を出します。 Sandvik Coromant のフライス加工式でも、主軸回転数は切削速度から求め、テーブル送りは 1 刃当たり送りと有効刃数に関係する値として扱われています。
例 1：10 mm 超硬エンドミルで荒加工する
条件を次のように置きます。
- 材料：6061 アルミ
- 工具：10 mm 超硬エンドミル
- 刃数：3
- 切削速度：300 m/min
- 1 刃当たり送り：0.08 mm/tooth
- 軸方向切込み：3 mm
- 径方向切込み：3 mm
計算は次の通りです。
RPM = 300 x 1000 / (pi x 10)
RPM = 9549
送り速度 = 9549 x 3 x 0.08
送り速度 = 2292 mm/min
MRR = 3 x 3 x 2292 / 1000
MRR = 20.6 cm3/min剛性のある CNC フライス、切れ味のよいアルミ用エンドミル、切りくずを確実に逃がせる条件なら、これは荒加工の初回条件として現実的です。段取りが軽い、工具の突き出しが長い、または全幅の溝加工に近い場合は、まず 1 刃当たり送りと径方向切込みを下げてください。
例 2：仕上げ面を安定させる条件
同じ 10 mm 工具で仕上げる場合を考えます。
- 工具：10 mm 超硬エンドミル
- 刃数：3
- 切削速度：400 m/min
- 1 刃当たり送り：0.04 mm/tooth
- 軸方向切込み：0.5 mm
- 径方向切込み：0.5 mm
計算は次の通りです。
RPM = 400 x 1000 / (pi x 10)
RPM = 12732
送り速度 = 12732 x 3 x 0.04
送り速度 = 1528 mm/min
MRR = 0.5 x 0.5 x 1528 / 1000
MRR = 0.38 cm3/min仕上げでは除去量を大きくすることが目的ではありません。工具圧を安定させること、刃先をきれいに保つこと、たわみを読みやすくすること、そして面粗さを公差内に収め続けることが目的です。
溝加工では条件を落とす
溝加工は側面加工より厳しくなります。工具の左右が材料に囲まれるため、切りくずの逃げ場が少なく、負荷と熱が上がりやすいからです。
6061 で初めて溝を加工する場合は、次のように入ります。
- 側面加工の送りから 30-50% 程度下げる。
- 2 枚刃、または溝の磨かれた 3 枚刃アルミ用工具を優先する。
- エアブローまたはクーラントで、溝内の切りくずを外へ出す。
- 主軸負荷と排出状態が読めるまで、軸方向切込みは控えめにする。
- 溝底で工具を止めない。
切りくずが粉っぽい場合は、工具がこすっている可能性があります。切りくずが溝に詰まる、または刃先にアルミが付く場合は、送りを単純に落とす前に、排出、径方向切込み、工具形状を見直してください。
切りくずで状態を見る
6061 では、切りくずが一番早い判断材料になることが多いです。
よい状態の例：
- 明るく分離した切りくずが、切削点からきれいに離れている
- 主軸音が安定している
- 刃先にアルミの付着がない
- 仕上げ面が部品ごとに大きく変わらない
- 主軸負荷が毎回同じ範囲に収まる
注意が必要な状態：
- 長い切りくずが工具に巻き付く
- 粉状の切りくずが出る
- 刃先に構成刃先ができる
- コーナー付近だけ面が悪くなる
- 切り込み、抜け、全幅切削で負荷が跳ねる
音や切りくずが変だと感じたら、同時に複数の条件を変えないでください。順番としては、まず排出、次に径方向切込み、次に 1 刃当たり送り、最後に切削速度を見るのが扱いやすいです。
初回試し削りの手順
- アルミ用の工具形状を選ぶ。刃先が鋭く、溝が滑らかで、切りくずの逃げがあるものにする。
- 6061 の超硬エンドミル加工なら、まず
Vc = 300 m/min程度から始める。 - 工具径、突き出し、治具剛性から 1 刃当たり送りを決める。
- 送り速度・回転数計算機で RPM と送り速度を計算する。
- 主軸上限、送り上限、出力、治具剛性、工具突き出しを確認する。
- オーバーライドを保守的にして、短い距離だけ削る。
- 切りくず、音、主軸負荷、仕上げ面、刃先を確認する。
- 条件を上げる場合は、一度に一つだけ変える。
- 採用した条件は、工具、機械、クーラント、ホルダ、材料ロットと一緒に記録する。
この手順は、勘で一発設定するより少し手間がかかります。ただし、びびり、溶着、面不良を午後いっぱい追いかけるよりは、ずっと早く収束します。
よくあるミス
RPM だけ見て、 1 刃当たり送りを見ない
アルミでは高回転を使うことが多いですが、回転数を上げたら送りも必要です。 RPM が高く、送りが低すぎると工具は材料を切らずにこすります。こすれば熱が出て、構成刃先ができ、仕上げ面が崩れます。
別の工具条件をそのままコピーする
2 枚刃の荒加工用工具、 3 枚刃のアルミ用エンドミル、 4 枚刃の汎用エンドミルでは、切りくずの逃げと刃先形状が違います。 RPM と送りだけコピーしても、元の条件が安定していた理由まではコピーできません。
クーラントだけで解決しようとする
クーラントは有効ですが、切りくずが切削点に残っていれば効果は限定的です。 6061 のフライス加工では、ただ液量を増やすより、狙った位置にエアブローやミストを当てるほうが効くことがあります。
機械の加減速を無視する
プログラム上の送り速度と、実際の送り速度は同じとは限りません。短い直線、コーナー、小さな形状では、機械が指令送りまで到達しないことがあります。面不良がコーナー付近に集中する場合は、送り値だけでなく工具経路と制御の動きも見てください。
最終的な考え方
一般的な 6061 アルミのフライス加工では、まず保守的に計算し、短い試し削りで確認し、結果を見ながら条件を上げます。初期値としては次のように考えると扱いやすいです。
Vc: 300 m/minfz: 多くの一般的なエンドミルでは 0.05-0.10 mm/tooth から試す- 切りくず排出を優先する
- 溝加工では送りを落とす
- 初回確認後は一度に一つの条件だけ変える
最後は、一般値ではなく自社の機械、工具、治具、材料ロットで安定した値を標準条件にしてください。
参考
- Sandvik Coromant milling formulas and definitions は、切削速度、主軸回転数、 1 刃当たり送り、テーブル送り、材料除去率の関係を整理しています。
- Harvey Tool general machining guidelines は、 6061-T6/T651 を含むアルミ材の超硬エンドミル初期値と、インチ系の RPM/IPM 計算式を示しています。
- AICNC の6061 アルミ材料データでは、切削速度 200-500 m/min、推奨 300 m/min、 1 刃当たり送り 0.05-0.15 mm/tooth を保守的な計算初期値として扱っています。
この記事は役に立ちましたか？
フィードバックありがとうございます！
関連ツール
この作業に役立つツールをあわせて確認しましょう。
Feed & Speed Calculator
Calculate spindle speed, feed rate, and material removal rate for milling.
G-Code Viewer
Inspect uploaded or pasted G-code with syntax highlighting and inline interpretation.
Machining Time Estimator
Estimate operation time and operation cost by feed rate.
Spindle Power & Torque Calculator
Estimate spindle power and torque demand from cut section.