お世話になっております。見習い生産技術です。今回は計画立案等作業試験(実技ペーパー)で出題された切削工具材料の分類と特性について解説していきたいと思います。過去の問題を引用して解説していきます。

旋盤先生
JIS(日本産業規格)における「切削用超硬質工具材料の使用分類(P・M・K)」および「工具の特性(耐摩耗性とじん性)」に関する重要問題です。
分かりやすく5つのステップに分けて解説します。まずは解答から確認しましょう。

バイトくん
工具材料の違いがよく分かっていないので、今日も解説よろしくお願いします。

正解(解答)
- ( 1 ) : キ ( P )
- ( 2 ) : オ ( K )
- ( 3 ) : カ ( M )
- ( 4 ) : ウ ( 耐摩耗性 )
- ( 5 ) : ア ( 速くなる )
詳しい解説
1. 前半:( 1 ) 〜 ( 3 ) の分類(P・M・K の見分け方)
切削工具に使われる超硬合金は、削るときに出る「切りくずの形」や「被削材(削る材料)の種類」によって、大きくP・M・Kの3つに分類されます。
- ( 1 ) = P(キ)
- 特徴: 「連続形(つながった長い)切りくずが出る鉄系金属」
- 対象: 一般的な鋼(スチール)や合金鋼などです。削ると、リボンのように長いつながった切りくずが出ます。
- ( 2 ) = K(オ)
- 特徴: 「非連続形(細かくバラバラな)切りくずが出る鉄系金属、非鉄金属、非金属」
- 対象: 鋳鉄(キャストアイアン)やアルミ、プラスチックなどです。これらを削ると、パラパラとした細かい切りくずが出ます。
- ( 3 ) = M(カ)
- 特徴: 「連続形または非連続形切りくずが出る鉄系金属〜」
- 対象: ステンレス鋼や難削材など、PとKの中間的な性質や、両方の特性を持つ多目的(Multi)な分類です。
💡 覚え方のコツ
- P=Plastic deformation(塑性変形しやすく、長く伸びる「鋼」用)
- K=Kurz(ドイツ語で短いという意味。バラバラな切りくずの「鋳鉄」用)
- M=Middle / Multi(PとKの中間で、ステンレス等に対応する「多目的」用)
2. 後半:( 4 ) と ( 5 ) の関係(数値と工具特性)
スローアウェイチップ(交換式の刃先)には、P10 や P30 のように、アルファベットのあとに「数値(呼び番号)」がついています。
この数値には次のようなルールがあります。
- 数値が小さい(例: 10) * 硬さ(耐摩耗性)が非常に高いですが、そのぶん脆く、衝撃に弱いです。
- 刃先が摩耗しにくいため、切削速度を「速く(ア)」して効率よく削る高速仕上げ加工に向いています。
- 数値が大きい(例: 40)
- 粘り強さ(じん性)が高いですが、硬さはやや落ちます。
- 衝撃に強いため、ガタガタした面を削る「断続切削」や、負荷の大きい荒加工に向いています。
したがって、問題文の「記号に続く数値が小さいほど〜」に当てはめると、以下のようになります。
- 数値が小さいほど、スローアウェイチップの ( 4 ) 耐摩耗性(ウ) は高くなる。
- 硬くて熱に強くなるため、設定できる 切削速度は ( 5 ) 速くなる(ア)。
まとめシート
今回のポイントを表にまとめました。テスト前の復習に活用してください。
| 分類記号 | 主な対象(被削材) | 切りくずの形状 |
| P (キ) | 鋼(一般の鉄) | 連続形(長くつながる) |
| M (カ) | ステンレス鋼など | 連続・非連続の両方 |
| K (オ) | 鋳鉄・アルミ・非金属 | 非連続形(バラバラに砕ける) |
| 数値の大きさ | 耐摩耗性(硬さ) | じん性(粘り強さ) | 適した切削速度 |
| 小さい (10など) | 🔴 高い | 🔵 低い | 🚀 速くなる (高速向き) |
| 大きい (40など) | 🔵 低い | 🔴 高い | 🐢 遅くなる (強い衝撃向き) |

旋盤先生
なんとなく分かりましたか?試験対策としてはまとめシートを覚えておくと良いですね!

バイトくん
旋盤先生!ありがとうございます!これで切削工具材料の分類と特性を理解できました!!
いかがだったでしょうか?たまに切削工具材料の分類と特性を問う問題も出題されます。今後も色んな情報をアップしていきますのでよろしくお願いします!


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