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インコネル718の旋盤・フライス加工を外注するとき、何を確認すべきか?

まず疑うべきは、材料の機械加工性の低さで工具摩耗の進み方がどう変わるか[1][2]、旋盤側で整理された切削条件がフライス側にもそのまま使えるか、外注先が航空宇宙向けの検査記録を出せるか[5]の3点です。

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インコネル718の旋盤・フライス加工で迷うなら、Meta-Navi のニッケル加工記事を入口にして、工程範囲や検査条件の整理はこのページで進めてください。図面や具体的なアイデアがなくてもOKです。相談先を一度でつなぎたい時は、Meta-Navi のお問い合わせへ送れます。

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まず確認すること

「インコネル対応可能です」という回答だけでは、旋盤加工の実績なのかフライス加工の実績なのか、材料込みなのか材料支給なのかが分かりません。インコネル718は機械加工性の指標が一般鋼材より大幅に低く、硬度・引張強度も高いため、工具摩耗の進み方が炭素鋼と異なります。[1][2] 深江特殊鋼グループでは、旋盤加工、マシニングセンタ加工、5軸加工それぞれにインコネル718の切削条件データを持っていますが、フライス専用ライン(6面自動ライン)にはインコネル718のデータがありません。[1][4] 旋盤・フライス加工を外注する際は、外注先が示す実績が旋盤側のデータかフライス側のデータかを分けて確認し、そのうえで材料証明や品質保証体制まで揃っているかを見ることが判断の分かれ目になります。

材料: インコネル718(UNS N07718 / NCF718など)の材料規格、熱処理状態(時効処理の有無)、ミルシート[1]
工程範囲: 旋盤加工のみか、フライス加工のみか、複合加工機で1段取りにできるかの希望[4]
寸法・公差: 外形寸法、公差、面粗度、穴・溝などフライス加工が必要な形状の位置と精度[3]
数量・納期: 試作か量産か、量産の場合は年間数量と契約期間の想定[3]
検査: AS9100等の品質マネジメント認証の要否、検査成績書や材料証明、トレーサビリティ資料の要否[5]
工具・条件: 外注先が提示する切削速度、送り、クーラント条件が、材料データの目安レンジ(旋盤35〜45m/min、フライス25〜35m/min)と大きく外れていないか[1]

納期が遅れやすいポイント

  • 「インコネル対応可能です」という回答だけでは、旋盤とフライスのどちらの実績かが分からない[1][3]
  • フライス加工の切削条件データが旋盤ほど整理されておらず、外注先ごとに条件がばらつく[1]
  • 見積時点で工具摩耗や刃先損傷のリスクが数値で示されず、量産コストが読めない[2]
  • 航空宇宙部品向けの品質保証体制(トレーサビリティ・検査記録)の有無が案件初期に確認できない[5]
  • 旋盤加工とフライス加工を別々の外注先に分けると、段取り替えの回数と納期が読みにくくなる[3][4]

Q. なぜインコネル718の旋盤・フライス加工は外注先を選ぶのが難しいのか?

A. 機械加工性の指標が一般鋼材より大幅に低く、工具摩耗の進み方が炭素鋼と異なるためです。[1][2] インコネル718の機械加工性は基準材と比べて10%程度と評価され、硬度42HRC前後、引張強さ1,330N/mm²前後という数値が公開資料に示されています。[1] これだけの硬さと強度があると、工具にかかる負荷が炭素鋼加工とは違う水準になります。 工具摩耗の面では、切込み位置に集中するノッチ摩耗と、高温・高圧が重なって起きる塑性変形・逃げ面摩耗が、インコネルのようなニッケル基超合金加工で特に問題になりやすいとされています。[2] 外注先を「対応可能」という回答だけで選ぶと、この2つの摩耗要因への対策(工具材種の硬度別選定、切込み角の調整、切削速度の調整)が実際にできているかまでは分かりません。[2] 公開資料では、旋盤加工の推奨切削速度は35〜45m/min、フライス加工は25〜35m/min、ドリル加工は25〜35m/minという目安が示されています。[1] 外注先の見積条件がこのレンジから大きく外れている場合は、その理由(工具材種、クーラント条件、機械剛性など)を確認したほうがよいです。

Q. 旋盤加工とフライス加工、それぞれ何を確認すべきか?

A. 旋盤側は切削速度、送り、クーラント圧のデータが比較的整理されていますが、フライス側は加工方式によってデータの持ち方が変わるため、どの工程のデータかを確認します。[1][4] 深江特殊鋼グループの旋盤加工では、インコネル718に対して切削速度45m/min、送り0.15mm/rev、切込み1.0mm、クーラント圧2.0MPaという条件データを持っています。[4] 一方、自社のフライス専用ライン(6面自動ライン)はモールドベース向けの汎用材料が中心で、インコネル718の条件データを持っていません。[4] フライス加工に近い条件としては、マシニングセンタ加工(切削速度35m/min、送り0.03mm/刃、クーラント圧3.0MPa)と5軸加工(切削速度40m/min、送り0.03mm/刃、クーラント圧9.0MPa)のデータがあります。[4] 外注先に「フライス加工の実績」を聞く場合も、6面加工ラインのような汎用フライス機での実績か、マシニングセンタ・5軸機での実績かで条件が変わるため、どちらの設備で加工したかを聞く必要があります。 段取り替えを減らしたい場合は、旋盤加工とフライス加工を1台でこなす複合加工機(ミーリング機能付NC旋盤)が使えるかも確認します。深江特殊鋼グループには複合加工対応の大型NC旋盤があります。[4]

Q. 外注先には何を聞くべきか?

A. 旋盤とフライスどちらの実績か、材料証明の有無、品質マネジメント認証の有無を分けて聞いてください。[5] 外注先に「インコネル718は対応できますか」と聞くと、多くの場合は対応できますという返答になります。確認すべきなのは、その実績が旋盤加工なのかフライス加工なのか、単体工程なのか複合工程なのかです。深江特殊鋼グループで示せる公開実績は、インコネル718を5軸加工・マシニングセンタ加工した航空機エンジン部品(燃焼室ハウジング、公差±0.02mm)と、旋盤とガンドリル、5軸加工を組み合わせたシャフト加工(φ60×L700mm、直進度0.08mm/700mm)です。[3] どちらも旋盤とフライスのみの単純な組み合わせ案件ではないため、その点は事例と自社図面を比較する際の前提として伝えます。[3] 航空宇宙部品向けであれば、品質マネジメント認証(JIS Q 9100等)の有無、材料証明(ミルシート)、熱処理証明書、検査成績書、初品検査報告書といったトレーサビリティ資料を発行できるかも確認します。[5] これらは加工可否そのものよりも、納品条件を満たせるかどうかに直結する確認事項です。

図面で見ておきたい条件

  • フライス加工の外注先を確認する際は、深江特殊鋼の自社フライス専用ライン(6面自動ライン)にはインコネル718の切削条件データがなく、マシニングセンタまたは5軸加工の条件を代わりに使う必要があります。[1][4]
  • 旋盤加工とフライス加工を別々の外注先に発注すると、材料ロットや熱処理状態の情報が引き継がれないことがあるため、材料証明(ミルシート)の受け渡し方法を先に決めます。[5]

関連するものづくりトピックス

業界での実機事例(参考)

よくある質問

図面や具体的なアイデアがまだ固まっていなくても相談できますか?+
相談できます。インコネル718は熱処理状態(時効処理の有無)で硬度が変わるため、公差や数量が未定でも、材料証明の有無と旋盤・フライスどちらの形状かが分かれば、内部の切削条件データと照らして加工可否の見立てを出せます。図面が手書きメモや既存品の写真でも構いません。
旋盤加工とフライス加工を別々の外注先に分けたほうがよいですか?+
案件によります。段取り替えの回数を減らしたい場合は、複合加工機(ミーリング機能付NC旋盤)や5軸加工で1段取りにまとめられるか先に確認したほうが、納期と精度の見通しが立てやすいです。
外注先の切削条件が公開資料の目安レンジから外れていたら断るべきですか?+
断る必要はありませんが、理由を確認したほうがよいです。工具材種、クーラント条件、機械剛性が違えば条件も変わるため、外れている理由を説明できるかで判断材料になります。
材料はこちらで支給する必要がありますか?+
材料込みでも材料支給でも相談できます。材料手配、旋盤加工、フライス加工、検査を分けて見ると、見積条件を整理しやすくなります。
インコネル718かNCF718か、呼び方が違っても相談できますか?+
相談できます。インコネル718、Inconel718、NCF718など呼称が混在する場合でも、ミルシート、材料規格、熱処理状態が分かれば確認できます。
少量・試作でも相談できますか?+
できます。単品や試作、量産前の条件確認でも相談可能です。数量が少ない場合は、旋盤とフライスを1台でこなす複合加工機(ミーリング機能付NC旋盤)を使うかどうかで段取り費用が変わるため、その点を先に確認します。
短納期案件でも対応可否を見てもらえますか?+
見られます。短納期では、材料が支給か手配込みか、旋盤とフライスどちらの工程が律速になりそうか、検査条件がどこまで必要かで回答速度が変わります。まず現時点の条件で確認できます。
既存の外注先で加工不良や工具摩耗が早い案件も相談できますか?+
相談できます。現在の切削条件、工具摩耗の状況、クーラント条件、材料ロット情報が分かると、原因の切り分けがしやすくなります。外注先名は不要です。
航空宇宙部品としての検査成績書は発行できますか?+
案件条件によります。材料証明、熱処理証明書、検査成績書、初品検査報告書のどれが必要かを先に伝えていただくと、対応可否を含めて確認しやすくなります。
インコネル718以外の難削材でも同じ考え方で確認できますか?+
できます。インコネル625、チタン、ハステロイなどでも、工具摩耗の原因、工程ごとの実績データ、品質保証体制で切り分ける考え方は共通です。ただし材料ごとに切削条件は個別に確認します。

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参考事例・文献

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