切削油

切削油：金属加工を支える潤滑剤

切削加工は、金属などの材料から所望の形状を削り出す重要な工程です。この工程において、切削油は不可欠な役割を果たします。切削油とは、金属加工時に発生する摩擦を低減し、同時に冷却効果を高めるために使用される油の総称です。近年は、主成分に水を使用するものが主流となり、「切削剤」と呼ばれることも多くなっています。

切削油の種類

切削油は、大きく分けて油性切削油と水溶性切削油の2種類があります。

油性切削油は、鉱物油をベースに、切削性能を高めるための様々な添加剤が配合されています。従来から広く使用されてきたタイプですが、環境への配慮という観点から、近年は使用量が減少傾向にあります。

一方、水溶性切削油は、油分を水に溶解させたものです。冷却性能に優れ、廃棄処理における環境負荷も低いため、現在では金属加工で最も一般的に使用されているタイプです。

過去には、塩素系切削油が広く用いられていましたが、発がん性リスクやダイオキシン発生の問題から、日本産業規格（JIS）では塩素系切削油は除外されています。現在では、環境への負荷が少なく、安全性の高い非塩素系、または塩素フリーの切削油が主流となっています。ただし、コストや性能面を考慮し、一部では塩素系切削油が使用されているケースもあるようです。

切削油の歴史と進化

初期の金属加工では、人手による機械操作が一般的でした。この時代には、切削油は少量の油性切削油が使用され、主に切削工具と被削材の摩擦を軽減する目的で用いられていました。

その後、ハイス工具から超硬工具への移行、数値制御工作機械の登場、そして自動化技術の進歩により、金属加工の生産性は飛躍的に向上しました。それに伴い、切削油の役割も変化しました。高速加工に伴う発熱の冷却、無人加工における切削屑の除去などが、重要な役割として加わったのです。現在では、大量の切削油を専用のポンプで循環させながら濾過し、継続的に使用するというシステムが確立されています。

切削油の効果

切削油は、加工部位を潤滑・冷却することにより、様々な効果をもたらします。

加工精度と表面粗さの向上: 摩擦と発熱を抑制することで、より精度の高い加工と滑らかな表面仕上げを実現します。
工具寿命の延長: 工具の磨耗を抑制し、交換頻度を低減することで、コスト削減に貢献します。
加工不良の防止: 切削屑を効率的に除去することで、屑の堆積による加工不良を防ぎます。
機械の熱変形防止: 加工時に発生する熱による機械の変形を抑制し、加工精度を維持します。

環境への配慮と新たな技術

近年では、省エネルギーや廃油処理の問題、環境への影響を考慮し、切削油を使用しないドライ加工、微量の切削油で加工するセミドライ加工（MQL加工）、環境負荷の低い非鉱物系切削油などが研究開発され、実用化されています。これらの技術は、持続可能な金属加工を実現するための重要な選択肢となっています。

規格

切削油に関する規格としては、JIS K2241-2000などが存在します。これらの規格は、切削油の品質や性能を規定し、安全かつ安定した金属加工に貢献しています。

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