SUS304の旋盤切削条件を徹底解説｜最適な加工条件と失敗しないための選び方

ステンレス鋼の代表格であるSUS304は、耐食性に優れる反面、加工が難しい素材として知られています。特に旋盤加工では「工具がすぐ摩耗する」「仕上げ面が荒れる」「切りくずが絡みやすい」といった課題が頻発します。本記事ではSUS304の旋盤切削条件について、工具選定から切削速度・送り条件、加工トラブルの回避法まで、実務で役立つ知識を体系的に解説します。

SUS304とは？特徴と加工の難しさ

SUS304はオーステナイト系ステンレス鋼で、クロム18％・ニッケル8％を含む18-8ステンレスとして有名です。耐食性と靱性が高く、食品機械、建材、化学装置など幅広く利用されています。
しかし切削加工では以下の特性が課題になります。

• 加工硬化しやすく、工具摩耗を早める
• 熱伝導率が低く、切削熱が工具に集中する
• 延性が高いため、切りくずが長く絡みやすい

これらの理由から、SUS304の加工では切削条件の最適化が極めて重要となります。

旋盤加工における基本切削条件

SUS304の旋盤加工条件を考える際に重要なのは、切削速度、送り、切込み深さの3要素です。

これらはあくまで目安であり、被削材のサイズや工具径によって調整が必要です。
送りと切込みは加工硬化の影響を受けやすいため、安易に軽切削にすると逆に加工が困難になることもあります。

工具選定のポイント

SUS304加工では工具選びが寿命と仕上げ精度を左右します。一般的なポイントは以下の通りです。

• 工具材質：超硬合金が基本。耐摩耗性に優れたPVDコーティング工具（TiAlN、AlTiN）が有効。
• 刃先形状：ポジ刃で切削抵抗を抑える。逃げ角を大きめに設定。
• 切削油：水溶性切削液（エマルション系）で冷却性を重視。

特殊鋼倶楽部の資料（一般社団法人特殊鋼倶楽部）によれば、SUS304は一般的な炭素鋼に比べて工具寿命が短いため、コーティング付きの工具を選択するのが有効です。

加工トラブルと対策

切りくずの絡まり

SUS304は延性が高く、切りくずが長くなりやすい素材です。絡みを防ぐためにはブレーカー付きインサートを選ぶ、送りを調整するなどの工夫が必要です。

加工硬化

SUS304は切削時に表面が硬化しやすいため、浅い切込みでの加工を繰り返すと工具が摩耗しやすくなります。適切な切込み深さを設定し、一度に削り取ることが重要です。

仕上げ面の粗さ

工具摩耗が進行すると仕上げ面が荒れやすくなります。仕上げ工程では送りを下げ、シャープな刃先を持つ工具を使用するのがポイントです。

事例紹介：SUS304の旋盤加工条件最適化

ある機械部品メーカーでは、SUS304 φ50mm丸棒の荒加工で工具寿命が短いという課題がありました。切削速度を80 m/minから70 m/minに下げ、送りを0.25 mm/revに変更、さらにTiAlNコーティングインサートを採用することで、工具寿命が約1.8倍に向上しました。
この事例からも、切削条件の微調整と工具材質の選定がいかに重要かがわかります。

まとめ

SUS304の旋盤加工は難削材加工の代表例であり、正しい条件設定が不可欠です。切削速度・送り・切込みを適正化し、適切な工具を選ぶことで、摩耗を抑え高品質な仕上げが可能になります。
本記事で紹介したポイントを活用し、現場での課題解決に役立ててください。