合金鋼製品CNC加工

アルミニウム合金選定の考慮点：1）強度要求：高応力部品は7系（7075）または2系（2024） 2）耐食性：湿潤環境は5系（5052,5083） 3）加工性：複雑形状は6系（6061,6063） 4）溶接必要性：5系・6系を優先 5）表面処理：陽極酸化は6系 6）コスト：一般用途は1系純アルミ。例：航空宇宙は7075、自動車部品は6061、海洋環境は5083、装飾品は6063。

主な課題と対策：1）ベリ付着/スローイング：鋭利な工具・切削速度向上・冷却強化 2）表面粗さ不良：切削パラメータ最適化・高回転低送り・工具鋭利性確保 3）変形：荒仕上げと仕上げ分離・加工順序最適化・専用治具使用 4）バリ：工具角度最適化（前角増加）・送り量低減・バリ取り工程追加 5）寸法不安定：加工温度管理・恒温室・安定素材状態（T6状態）選択。

熱処理の影響：1）機械的特性変化：T6状態で硬度大幅上昇（6061-T6硬度約95HB）→加工難易度増加 2）加工効率：焼鈍状態（O状態）は時効状態比30-50%高効率 3）加工順序："荒加工→熱処理→仕上げ加工"で変形影響回避 4）寸法安定性：熱処理後は応力解放が進み安定性向上 5）表面処理：熱処理状態が陽極酸化効果に影響。高精度部品には熱処理後の安定化処理推奨。

主要表面処理：1）陽極酸化：多孔質酸化膜形成（染色可）→耐食性・耐磨耗性向上（膜厚5-25μm） 2）硬質陽極酸化：膜厚25-150μm・高硬度（≥300HV）・優れた耐磨耗性（可動部品向け） 3）メッキ：クロムメッキ（硬度向上）・ニッケルメッキ（耐食性改善）・金/銀メッキ（導電装飾） 4）化学処理：クロメート処理（耐食性・塗装密着性向上）、無クロム処理（環境対応） 5）塗装/粉体塗装：装飾性・多色選択・保護性能 6）電解研磨：表面平滑性・耐食性向上（医療・食品機器向け）。使用環境と性能要求で選択。

加工精度：一般加工±0.015-0.03mm（IT7-IT8級）、精密加工±0.002-0.008mm（IT5-IT6級）、超精密加工±0.001mm。精度保証策：1）設備：高精度CNC工作機械（位置決め精度≤0.003mm） 2）工具：ダイヤモンド/超微粒子超硬合金工具 3）治具：高精度工装治具 4）環境：恒温室（温度変動±1℃以内） 5）測定：三次元測定機（精度≤0.001mm） 6）工程：荒・仕上げ分離・数回時効・安定化処理 7）人材：熟練プログラマー・操作員。全工程管理で高精度を安定確保。

コスト比較：1）材料費：アルミは普通鋼の2-3倍（銅合金・チタン合金より低） 2）加工効率：加工速度は鋼の3-5倍・チタン合金の8-10倍 3）工具消耗：専用工具寿命が長く鋼加工の1/2 4）エネルギーコスト：加工エネルギーは鋼の1/3 5）後処理：陽極酸化は鋼のメッキより低コスト 6）総コスト：材料費高でも加工効率・低エネルギーで総コストはステンレス鋼比10-20%低、チタン合金比50%以上低→顕著なコスト優位性。