アルミニウム加工用の超硬エンドミルの設計では、材料選定、工具形状、コーティング技術、および加工パラメータを総合的に考慮することが不可欠です。これらの要素により、アルミニウム合金の効率的で安定した加工を保証し、工具寿命を延ばすことができます。
1.1 超硬基材: アルミニウム合金との化学的親和性が低く、構成刃先（BUE）の形成を抑制するYG系超硬（例：YG6、YG8）が推奨されます。
1.2 高シリコンアルミニウム合金（8%～12% Si）: シリコンによる工具腐食を防ぐために、ダイヤモンドコーティング工具または無コーティングの超微粒子超硬が推奨されます。
1.3 高光沢加工: 鏡面のような表面仕上げを実現するために、高剛性タングステンカーバイドエンドミルと精密なエッジ研磨が推奨されます。
2.1 フルート数: 切削効率と切りくず排出のバランスを取るために、3フルート設計が一般的に使用されます。航空宇宙用アルミニウム合金の荒加工には、送り速度を上げるために5フルートエンドミル（例：Kennametal KOR5）を選択できます。
2.2 ねじれ角: 切削の滑らかさを向上させ、振動を低減するために、20°～45°の大きなねじれ角が推奨されます。過度に大きな角度（>35°）は歯の強度を弱める可能性があるため、切れ味と剛性のバランスが必要です。
2.3 すくい角と逃げ角: 大きなすくい角（10°～20°）は切削抵抗を下げ、アルミニウムの凝着を防ぎます。逃げ角は一般的に10°～15°で、耐摩耗性と切削性能のバランスを取るために、切削条件に応じて調整可能です。
2.4 切りくず溝設計: 幅広で連続したスパイラルフルートは、迅速な切りくず排出を保証し、付着を最小限に抑えます。
2.5 エッジ処理: 切削抵抗を減らし、凝着を防ぐために、切刃は鋭利に保つ必要があります。適切な面取りは強度を高め、エッジの欠けを防ぎます。
3.1 無コーティング: 多くの場合、アルミニウムエンドミルは無コーティングです。コーティングにアルミニウムが含まれている場合、ワークピースと反応してコーティング剥離や凝着を引き起こし、異常な工具摩耗につながる可能性があります。無コーティングエンドミルは費用対効果が高く、非常に鋭利で再研磨が容易であり、短期間の生産、試作、または中程度の表面仕上げ要件（Ra > 1.6 μm）の用途に適しています。
3.2 ダイヤモンドライクカーボン（DLC）: DLCはカーボンベースで、虹色の外観を持ち、優れた耐摩耗性と耐凝着性を提供し、アルミニウム加工に最適です。
3.3 TiAlNコーティング: TiAlNは優れた耐酸化性と耐摩耗性を提供しますが（鋼、ステンレス鋼、チタン、ニッケル合金でTiNの3～4倍の寿命）、コーティング中のアルミニウムがワークピースと反応する可能性があるため、一般的にアルミニウムには推奨されません。
3.4 AlCrNコーティング: 化学的に安定しており、付着性がなく、チタン、銅、アルミニウム、その他の軟質材料に適しています。
3.5 TiAlCrNコーティング: 高い靭性、硬度、および低摩擦の勾配構造コーティング。切削性能においてTiNを上回り、アルミニウムのフライス加工に適しています。
概要: アルミニウム加工時には、アルミニウムを含むコーティング（例：TiAlN）を避けてください。工具摩耗を加速させます。
4.1 切りくず排出: アルミニウムの切りくずは付着する傾向があります。滑らかな排出には、最適化されたフルート設計（例：波状エッジ、大きなすくい角）が必要です。
4.2 冷却方法:
4.2.1 切削温度を下げ、切りくずを洗い流すために、内部冷却（例：Kennametal KOR5）を推奨します。
4.2.2 摩擦と熱を減らし、工具とワークピースの両方を保護するために、切削液（エマルジョンまたは油性クーラント）を使用します。
4.2.3 切削ゾーンをカバーするのに十分なクーラント流量を確保します。
4.3 加工パラメータ:
4.3.1 高速切削: 1000～3000 m/minの切削速度は、効率を向上させながら、切削力と熱を低減します。
4.3.2 送り速度: 送り速度を上げる（0.1～0.3 mm/歯）と生産性が向上しますが、過剰な力を避ける必要があります。
4.3.3 切込み深さ: 通常0.5～2 mmで、要件に応じて調整します。
4.3.4 防振設計: 可変ねじれ、不等ピッチ、またはテーパーコア構造は、ビビリを抑制できます（例：KOR5）。
アルミニウム用超硬エンドミルの主要な設計原則は、低摩擦、高い切りくず排出効率、および耐凝着性能です。推奨される材料には、YG系超硬または無コーティングの超微粒子超硬が含まれます。形状は切れ味と剛性のバランスを取り、コーティングはアルミニウム含有化合物を含まないようにする必要があります。高光沢仕上げまたは高シリコンアルミニウム合金の場合、最適化されたエッジとフルート設計が不可欠です。実際には、適切な加工パラメータ（例：高速、アップカットフライス加工）と効果的な冷却戦略（例：内部クーラント）を組み合わせることで、性能を最大化できます。
