CN108290229B - 纤维增强复合材料的切削加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种切削加工方法，所述方法具备如下切削加工工序：利用切削工具切削被加工材料从而在前述被加工材料上形成贯通槽，前述切削加工工序中，边使切削加工辅助润滑材料跟前述切削工具的与前述被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟前述被加工材料的与前述切削工具的接触部分接触，边利用前述切削工具切削前述被加工材料，从而在前述被加工材料上形成贯通槽，前述被加工材料包含纤维增强复合材料。

Description

纤维增强复合材料的切削加工方法
技术领域
本发明涉及纤维增强复合材料的切削加工方法。
背景技术
以纤维增强塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)为代表的纤维增强复合材料、尤其是碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)与玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastics)、芳族聚酰胺纤维增强塑料(AFRP：AramidFiber Reinforced Plastics)、不锈钢材(SUS)相比，拉伸强度、拉伸弹力大，密度小，因此，近年来，有常用作航空器、车辆的外板等的倾向。此处，CFRP是指，层叠在碳纤维中浸渗有基质树脂的预浸料1张或2张以上，进行加热成型或加热加压成型而成的塑料。由该CFRP形成的构件使用螺栓、铆钉等紧固要素固定于结构体。因此，将CFRP固定于航空器部件等结构体时，需要切削加工，尤其需要在CFRP大量开设用于通过紧固要素的孔的切削加工。
CFRP的切削加工中，为了得到高品质的孔，已经提出了一些技术。例如可以举出：使工具的形状、例如钻头的前倾面的曲率、钻锥角阶段性地变更等方法(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-210689号公报
发明内容
发明要解决的问题
对纤维增强复合材料的开孔那样的切削加工通常使用钻头而进行。对于利用一般的钻头的开孔，钻头寿命极端短，随着加工孔数增多，钻头的刃上产生磨耗，加工孔的品质降低。具体而言，加工形成的孔的内径容易变小，钻头贯通的出口部中容易产生碳纤维的起毛(以下，也称为“纤维的切断残留物”。是形成纤维增强复合材料的纤维的一部分未切断而以切断残留物的形式残留于加工孔的周围的现象)，也容易发生形成纤维增强复合材料的预浸料的层叠间的剥离(以下，也称为“层间剥离”)。进而，由于钻头的刃的磨耗而使加工孔的内径变得不均匀，以加工孔的凹凸为起点有时产生层间剥离。这样的现象被认为是重大缺陷。如此，由于钻头的刃的磨耗而使加工孔产生品质上的问题的可能性高。针对此，使用航空器用的CFRP的结构体的制造等中，特别是要求高品质的切削加工，解决上述起毛、层间剥离等问题变得极其重要。
纤维增强复合材料中，CFRP的切削加工中，随着切削工具的磨耗增加，切削阻力变大，容易发生加工孔的品质问题。特别是高强度的航空器用途的CFRP等中，碳纤维以高密度存在，因此，钻头摩擦碳纤维的频率增加，切削工具的磨耗更快。作为对策，现状是加快工具更换以维持孔品质，工具成本在加工成本中所占的比例变高。
这一点，如专利文献1中记载那样，从工具方面对难以切削加工的纤维增强复合材料(例如CFRP)的加工性改良进行了研究，但其效果是不充分的。
特别是，以往的加工方法中，贯通槽形成等加工距离长的纤维增强复合材料加工中，随着加工距离变长，与开孔加工等加工距离短的纤维增强复合材料的加工相比，产生切削工具容易磨耗，在切削工具贯通的入口部或出口部(以下，也归纳称为“切削部周边”)中容易产生毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的问题。另外，发生由磨耗导致的切削工具的尺寸变化时，还产生由此形成的贯通槽宽度狭窄的问题。这是由于，加工距离变长，从而通过切削加工去除的纤维增强复合材料的体积变大，对切削工具的负荷变大。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供如下纤维增强复合材料的切削加工方法：在被加工材料的切削加工、特别是形成贯通槽的纤维增强复合材料(难削材料)的切削加工中，可以降低对切削工具的负荷，由此可以降低在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物，且可以降低贯通槽宽度的狭窄。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现：利用切削工具切削被加工材料时，预先使切削加工辅助润滑材料与切削工具和/或被加工材料接触，从而可以解决上述课题，得到了本发明。
即，本发明如以下所述。
[1]一种切削加工方法，所述方法具备如下切削加工工序：利用切削工具切削被加工材料从而在所述被加工材料上形成贯通槽，
所述切削加工工序中，边使切削加工辅助润滑材料跟所述切削工具的与所述被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟所述被加工材料的与所述切削工具的接触部分接触，边利用所述切削工具切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通槽，
所述被加工材料包含纤维增强复合材料。
[2]根据[1]所述的切削加工方法，其中，所述切削加工工序具备如下工序：利用所述切削工具切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通孔的工序；和，边使插入至所述贯通孔的所述切削工具沿与所述贯通孔的贯通方向正交或大致正交的方向行进，边切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通槽的工序。
[3]根据[1]或[2]所述的切削加工方法，其中，具备如下密合工序：使所述切削加工辅助润滑材料预先密合在应成为形成所述贯通槽的起点的部分上。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的切削加工方法，其中，具备如下密合工序：使所述切削加工辅助润滑材料预先密合在形成所述贯通槽的区域的整个表面上。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述切削工具为铣刀。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料含有：
重均分子量为5.0×104以上且1.0×106以下的高分子量化合物(A)；
重均分子量为1.0×103以上且低于5.0×104的中分子量化合物(B)；和，
平均粒径为100μm以上的碳(C)。
[7]根据[6]所述的切削加工方法，其中，所述碳(C)的形状为鳞片状。
[8]根据[6]或[7]所述的切削加工方法，其中，所述高分子量化合物(A)包含重均分子量为5.0×104以上且1.0×106以下的热塑性树脂，
所述中分子量化合物(B)包含重均分子量为1.0×103以上且2.0×104以下的热塑性树脂。
[9]根据[6]～[8]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述高分子量化合物(A)包含水溶性热塑性树脂和/或非水溶性热塑性树脂，
所述水溶性热塑性树脂为选自由聚环氧烷化合物、聚亚烷基二醇化合物、聚亚烷基二醇的酯化合物、聚亚烷基二醇的醚化合物、聚亚烷基二醇的单硬脂酸酯化合物、水溶性氨基甲酸酯、聚醚系水溶性树脂、水溶性聚酯、聚(甲基)丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、糖类、和改性聚酰胺组成的组中的1种以上，
所述非水溶性热塑性树脂为选自由氨基甲酸酯系聚合物、丙烯酸类聚合物、乙酸乙烯酯系聚合物、氯乙烯系聚合物、聚酯系聚合物、聚苯乙烯系树脂、和它们的共聚物组成的组中的1种以上。
[10]根据[6]～[9]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述中分子量化合物(B)为选自由聚亚烷基二醇化合物、聚环氧烷的单醚化合物、聚环氧烷的单硬脂酸酯化合物、聚环氧烷化合物组成的组中的1种以上。
[11]根据[6]～[10]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料中，
所述高分子量化合物(A)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为20～60质量份，
所述中分子量化合物(B)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为10～75质量份，
所述碳(C)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为5～70质量份。
[12]根据[1]～[11]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料为具有0.1mm以上的厚度的片状。
[13]根据[1]～[12]中任一项所述的切削加工方法，其中，切削加工后将所述切削加工辅助润滑材料从所述被加工材料去除时，附着于所述被加工材料的所述切削加工辅助润滑材料的成分的量相对于所述被加工材料与所述切削加工辅助润滑材料的接触部分和被加工部分的单位面积1mm2为1.0×10-8g以下。
[14]根据[1]～[13]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料在其与所述被加工材料接触的面上具有粘合层。
[15]根据[14]所述的切削加工方法，其中，所述粘合层包含丙烯酸类聚合物。
[16]根据[14]或[15]所述的切削加工方法，其中，切削加工后将所述切削加工辅助润滑材料从所述被加工材料去除时，附着于所述被加工材料的所述切削加工辅助润滑材料和/或所述粘合层的成分的量相对于所述被加工材料与所述切削加工辅助润滑材料的接触部分和被加工部分的单位面积1mm2为1.0×10-8g以下。
[17]根据[1]～[16]中任一项所述的切削加工方法，其中，所述纤维增强复合材料为碳纤维增强塑料。
发明的效果
根据本发明，可以提供如下纤维增强复合材料的切削加工方法：在被加工材料的切削加工、特别是形成贯通槽的纤维增强复合材料(难削材料)的切削加工中，可以降低对切削工具的负荷，由此，可以降低在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物，且可以降低贯通槽宽度的狭窄。
附图说明
图1为示出本实施方式的切削加工方法的一个方式的示意图。
图2为示出本实施方式的切削加工方法的另一方式的示意图。
图3表示示出在本实施方式的切削加工方法中使切削加工辅助润滑材料接触·附着在切削工具上的状态的一例的示意图。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式(以下，称为“本实施方式”)进行详细说明，但本发明不限定于此，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
〔切削加工方法〕
本实施方式的切削加工方法为具备如下切削加工工序的切削加工方法：利用切削工具切削被加工材料从而在被加工材料上形成贯通孔，上述切削加工工序中，边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或边使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分(包括被加工部分)接触，边利用前述切削工具切削前述被加工材料，从而在被加工材料上形成贯通槽，被加工材料包含纤维增强复合材料。需要说明的是，本说明书中所谓“贯通槽”是指，贯通被加工材料的槽，也称为贯通孔槽。作为该贯通槽，例如可以举出通过使用铣刀作为切削工具的加工(也称为铣床加工)而形成的槽。
图1～图3中表示示出本实施方式的切削加工方法的一方式的示意图。图1～图3表示通过切削加工方法形成贯通孔后。切削加工辅助润滑材料1在被加工材料2(特别是难削材料)的切削加工中使用。具体而言，将切削加工辅助润滑材料1配置于被加工材料2的应成为切削工具的出口的部分和/或应成为入口的部分，使用切削工具3对被加工材料2进行加工。更具体进行说明时，一方式中，在比图1所示的更靠前的阶段中，在片状的被加工材料2的一部分表面上，以接触有片状的切削加工辅助润滑材料1的状态配置片状的切削加工辅助润滑材料1。接着，从切削加工辅助润滑材料1的表面，以切削工具3贯通切削加工辅助润滑材料1和被加工材料2的方式，沿它们的层叠方向(即贯通方向。以下同样)切削，形成贯通孔(贯通孔形成工序)。接着，沿与切削加工辅助润滑材料1和被加工材料2的层叠方向正交或大致正交的方向，使切削工具3移动，从而连续切削被加工材料2，形成图1所示的贯通槽(贯通槽形成工序)。该方式中，预先使切削加工辅助润滑材料1与切削工具3接触，使切削加工辅助润滑材料1的一部分附着于切削工具3的表面后进行切削，因此，以切削加工辅助润滑材料1接触于切削工具3的与被加工材料2的接触部分的状态进行切削。另外，在切削的中途，与切削工具3接触的切削加工辅助润滑材料1的润滑成分熔融而从切削工具3的表面掉落，因此，连续向切削工具3的与被加工材料2接触的部分供给切削加工辅助润滑材料1的润滑成分。需要说明的是，本说明书中，“润滑成分”是指构成润滑材料的成分，是有降低工具的刀尖与被加工材料等固体物质彼此接触时产生的摩擦力的效果的成分。作为润滑成分的具体例，可以举出作为固体润滑材料的石墨、作为热塑性树脂的聚环氧乙烷和聚乙二醇。
另外，另一方式中，在比图2所示的更靠前的阶段中，以在片状的被加工材料2的一表面的整体上接触有切削加工辅助润滑材料1的状态配置切削加工辅助润滑材料1。接着，从切削加工辅助润滑材料1的表面，以切削工具3贯通切削加工辅助润滑材料1和被加工材料2的方式，沿它们的层叠方向进行切削，贯形成通孔(贯通孔形成工序)。接着，沿与切削加工辅助润滑材料1和被加工材料2的层叠方向正交或大致正交的方向，使切削工具3移动，从而持续切削被加工材料2，形成图2所示的贯通槽(贯通槽形成工序)。该方式中，也预先使切削加工辅助润滑材料1与切削工具3接触，使切削加工辅助润滑材料1的一部分附着于切削工具3的表面后切削，因此，以切削加工辅助润滑材料1接触切削工具3的与被加工材料2的接触部分的状态进行切削。另外，在切削的中途，与切削工具3接触的切削加工辅助润滑材料1的润滑成分熔融而从切削工具3的表面掉落，因此，向切削工具3的与被加工材料2接触的部分持续供给切削加工辅助润滑材料1的润滑成分。该方式中，切削加工辅助润滑材料1配置于被加工材料2的一表面的整体上，在形成贯通孔的区域的整个表面上配置切削加工辅助润滑材料1，因此，向切削工具3供给切削加工辅助润滑材料1的润滑成分直至贯通槽完成为止。
进而另一方式中，在比图3所示的更靠前的阶段中，以使固体的切削加工辅助润滑材料1接触切削工具3的与被加工材料2的计划接触部分(即，之后与被加工材料2接触的部分)的方式进行配置。由此，切削加工辅助润滑材料1附着于切削工具3的与被加工材料2的计划接触部分。接着，切削工具3以贯通被加工材料2的方式进行切削，形成贯通孔(贯通孔形成工序)。此时，边使切削工具3的附着有切削加工辅助润滑材料1的部分与被加工材料2接触，边进行切削加工。接着，沿与贯通方向正交或大致正交的方向，使切削工具3移动，从而持续切削被加工材料2，形成图3所示的贯通槽(贯通槽形成工序)。另外，在切削的中途，与切削工具3接触的切削加工辅助润滑材料1的润滑成分熔融而从切削工具3的表面掉落，因此，持续向切削工具3的与被加工材料2接触的部分供给切削加工辅助润滑材料1的润滑成分。
本实施方式的切削加工方法中的切削加工工序只要边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分(包括被加工部分)接触，边进行切削加工就没有特别限制。例如，也可以使用预先接触有切削加工辅助润滑材料的切削工具进行切削加工。需要说明的是，作为“边接触”的具体的方式，没有特别限定，例如可以举出如下方式：在进行切削加工前，经过使切削加工辅助润滑材料与切削工具接触、使切削加工辅助润滑材料附着的接触工序，然后利用附着有切削加工辅助润滑材料的切削工具切削被加工材料的被加工部分的方式；经过使切削加工辅助润滑材料密合在被加工材料的被加工部分(应成为切削工具的出口的部分和/或应成为入口的部分)上的密合工序，然后切削被加工材料的被加工部分的方式；以及，切削加工工序中，以使切削加工辅助润滑材料与切削工具接触，附着有切削加工辅助润滑材料的状态，切削被加工材料的方式。这些方式可以单独采用1种，也可以组合使用它们中的2种以上。
使用铣刀等切削工具形成贯通槽的切削加工与利用钻头头等的开孔加工相比，加工距离长，因此，切削工具容易磨耗，在切削工具贯通的入口部或出口部，容易产生纤维的切断残留物。这是由于，在切削工具与被加工材料接触的状态下沿与贯通方向正交或大致正交的方向移动，因此，切削加工中去除的纤维增强复合材料的体积变大，对切削工具的负荷变大。
这一点，本实施方式中，通过使用切削加工辅助润滑材料，从而形成贯通槽的纤维增强复合材料的切削加工中，切削加工辅助润滑材料作为润滑剂发挥作用，可以降低对切削工具(例如铣刀)的负荷，抑制切削工具的磨耗，延长切削工具的寿命。其结果，可以削减切削工具所耗费的成本、切削工具的交换工序等，可以进行生产率优异的切削加工。
另外，通过使用切削加工辅助润滑材料，从而形成贯通槽的纤维增强复合材料的切削加工中，切削加工辅助润滑材料作为润滑剂发挥作用，可以抑制切削工具贯通的入口部、出口部中的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物。其结果，与不使用切削加工辅助润滑材料的情况相比，可以得到高品质的切削部。
进而，形成贯通槽时，通过使用切削加工辅助润滑材料，从而不易产生磨耗所引起的切削工具的尺寸变化，因此，作为其结果，可以抑制贯通槽宽度越在切削加工工序后越狭窄的情况。另外，形成贯通槽时，通过使用切削加工辅助润滑材料，不易产生被加工材料的厚度方向的磨耗所引起的切削工具的尺寸变化，因此，被加工材料的表里上的贯通槽宽度之差变得更小，可以得到具有更均匀的贯通槽宽度的贯通槽。
另外，切削加工辅助润滑材料不仅可以适合用于被加工材料的被加工部分为平面的情况，而且在被加工部分为曲面的情况下也可与为平面的情况同样地适合使用。具体而言，切削加工辅助润滑材料的挠曲性和对被加工部分的追随性优异，可以以密合在具有曲面的被加工材料的状态进行切削加工。另外，没有特别限定，切削加工辅助润滑材料优选具有不妨碍切削加工辅助润滑材料本身的挠曲性、和对被加工部分的追随性的构成，具体而言，优选不具备厚的金属箔等的方式。由此，具有曲面的被加工材料的切削加工性进一步提高。另外，切削加工辅助润滑材料不具备金属箔的情况下，可以抑制源自金属箔的切削金属屑熔接至被加工材料的切削部而污染被加工材料的切削部。其结果，本实施方式的切削加工中，可以进行比现有技术品质优异的切削加工。
〔接触工序〕
本实施方式的切削加工方法只要为具备边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分(包括被加工部分)接触，边利用切削工具切削被加工材料的切削加工工序的方法就没有特别限定，根据需要也可以具备接触工序。接触工序是先于切削加工工序地使切削加工辅助润滑材料与切削工具接触的工序。通过使切削加工辅助润滑材料预先与切削工具接触，从而在即将加工前，向切削工具的前端供给切削加工辅助润滑材料的润滑成分。因此，可以更有效地发挥切削加工辅助润滑材料的润滑效果。此时，使切削加工辅助润滑材料与切削工具接触的接触方法没有特别限定。例如，通过将切削加工辅助润滑材料配置于切削工具向被加工材料的入口面侧(进入面侧)，从而在切削加工工序前，可以使切削加工辅助润滑材料附着于切削工具。另外，预先将切削加工辅助润滑材料涂布于切削工具，从而可以使切削加工辅助润滑材料附着于切削工具。进而，在切削加工工序前，用切削工具将切削加工辅助润滑材料切断、切削、和/或开孔，从而可以使切削加工辅助润滑材料附着于切削工具。
〔密合工序〕
另外，本实施方式的切削加工方法根据需要可以在切削加工工序前具备如下密合工序：预先使切削加工辅助润滑材料密合在被加工材料的应成为切削工具的出口的部分和/或应成为入口的部分。被加工材料上的切削加工辅助润滑材料的密合部位可以为预先应成为切削工具的出口的部分和应成为入口的部分中的任一者，也可以为应成为切削工具的出口的部分和应成为入口的部分这两者。由此，如上述那样可以降低对切削工具的负荷，可以降低在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物。需要说明的是，“应成为出口的部分”是指，形成贯通槽时切削工具的前端突出的一侧的应成为贯通槽的开口部的部分，该部分为面的情况下，也可以换言之为应成为出口的面。与此对应地，“应成为入口的部分”是指，形成贯通槽时与上述“应成为出口的部分”相反侧的应成为贯通槽的开口部的部分，该部分为面的情况下，也可以换言之为应成为入口的面。
预先使切削加工辅助润滑材料密合的部分可以为应成为形成前述贯通槽的起点的部分，也可以为形成前述贯通槽的区域的整个表面(例如参照图2)，还可以为形成贯通槽的区域的一部分(除应成为起点的部分以外的一部分)的表面。此处，应成为形成贯通槽的起点的部分为应成为切削工具的入口的部分、且为形成贯通槽时切削工具刚开始与被加工材料接触的部分。这是由于，通过切削加工辅助润滑材料预先密合在应成为形成贯通槽的起点的部分、或者形成贯通槽的区域的整个表面上，从而如上述那样，可以降低对切削工具的负荷，可以降低在切削部周边生成的纤维的切断残留物。特别是通过使切削加工辅助润滑材料预先密合在形成贯通槽的区域的整个表面上，从而可以进一步降低在切削部周边生成的纤维的切断残留物，故优选。
通过使切削加工辅助润滑材料密合在应成为形成贯通槽的起点的部分上，从而在即将加工前，切削加工辅助润滑材料的润滑成分向切削工具的前端迁移。因此，可以更有效地发挥切削加工辅助润滑材料的润滑效果。由此，可以进一步降低对切削工具的负荷，抑制切削工具的磨耗，有可以降低在形成贯通槽的起点周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的倾向。另外，通过使切削加工辅助润滑材料密合在形成贯通槽的区域的整个表面上，从而在切削加工期间，切削加工辅助润滑材料的润滑成分向切削工具的前端连续地持续迁移。因此，可以更进一步有效地发挥切削加工辅助润滑材料的润滑效果。由此，可以特别显著地降低对切削工具的负荷，显著地抑制切削工具的磨耗，有可以显著地降低在形成贯通槽的区域生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的倾向。进而，通过使切削加工辅助润滑材料密合在形成贯通槽的区域的一部分、即、除应成为起点的部分以外的一部分的表面上，在切削加工期间，切削加工辅助润滑材料的润滑成分暂时向切削工具的前端迁移。因此，可以更有效地发挥切削加工辅助润滑材的润滑效果。由此，可以进一步降低对切削工具的负荷，抑制切削工具的磨耗，有可以降低在形成贯通槽的区域的一部分的周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的倾向。预先使切削加工辅助润滑材料密合的部分为应成为形成贯通槽的起点的部分、和形成贯通槽的区域的一部分(除应成为起点的部分以外的一部分)的表面这两者时，可以复合地发挥基于它们的上述效果。特别是，从使切削加工辅助润滑材料的用量、与使用其所产生的对切削工具的负荷降低、抑制切削工具的磨耗以及降低毛刺等的效果的均衡性更良好的观点出发，也有如下情况：预先使切削加工辅助润滑材料密合的部分优选为应成为形成贯通槽的起点的部分、和形成贯通槽的区域的一部分(除应成为起点的部分以外的一部分)的表面这两者。
另外，通过使切削加工辅助润滑材料密合在应成为切削工具的出口的部分中、切削工具应开始贯通的部分上，从而在切削工具开始贯通时，向切削工具的前端供给切削加工辅助润滑材料的润滑成分。因此，可以更有效地发挥切削加工辅助润滑材料的润滑效果。由此，可以降低对切削工具的负荷，抑制切削工具的磨耗，有可以降低在切削工具应开始贯通的部分的周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的倾向。另外，通过将切削加工辅助润滑材料配置于被加工材料的切削工具应开始贯通的部分而使用，从而切削加工辅助润滑材料如盖那样发挥作用，可以抑制切削工具开始贯通时的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物。
纤维增强复合材料的切削加工中，产生切削工具应开始贯通的部分的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的机制如以下所述。使工具前端在纤维增强复合材料的最下层中开始贯通时，被加工材料沿与纤维平行方向开始裂开。工具缓慢地下降时，被加工材料的纤维在孔的中央附近被切断，沿与纤维垂直方向被切断。之后，随着工具进一步下降，孔被较大地扩张，但此时，以孔的边缘为支点成为单悬臂的状态的纤维仅沿工具的旋转方向倒下，而无法被切断。此时，通过将切削加工辅助润滑材料配置于被加工材料的切削工具应开始贯通的部分并加工，从而可以防止被加工材料的纤维以孔的边缘为支点成为单悬臂的状态，可以将被加工材料的纤维沿孔的边缘整齐地切断。其结果，与以往的方法相比，可以抑制毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的发生，可以得到高品质的切削贯通槽。特别是，使用铣刀的情况下，与现有技术相比，可以进行生产率和品质优异的利用铣刀的切削加工。
另外，连续地进行切削加工的情况下，即，连续地形成多个贯通槽的情况下，通过切削工具与配置于应成为切削工具的出口的部分和/或应成为入口的部分的切削加工辅助润滑材料进行一次接触，从而使切削加工辅助润滑材料附着于该切削工具(例如铣刀)，因此，在接下来的加工中可以得到对切削工具的负荷降低、磨耗抑制、和寿命延长的效果。
作为使被加工材料与切削加工辅助润滑材料密合的方法，没有特别限定，例如可以举出如下方法：将切削加工辅助润滑材料与被加工材料用夹子、夹具、以物理的方式固定的方法；使用具有在与被加工材料接触的切削加工辅助润滑材料的表面或金属箔的表面具有粘合性的化合物的层(粘合层)的切削加工辅助润滑材料的方法。其中，使用具有粘合层的切削加工辅助润滑材料的方法无需利用夹具等进行固定，故优选。需要说明的是，本说明书中，将用于使被加工材料与切削加工辅助润滑材料固定的具有粘合性的化合物的层定义为“粘合层”。
〔切削加工工序〕
切削加工工序为利用切削工具切削被加工材料从而在被加工材料上形成贯通槽的工序，且是边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分(被加工部分)接触，边利用切削工具切削被加工材料从而形成贯通槽的工序。如此通过使用切削加工辅助润滑材料，从而例如进行切削加工、特别是连续地进行切削加工的情况下，切削工具的包括槽表面在内的切削工具表面与切削部的内壁表面之间的润滑性提高，使切削工具的刃所切削的碳纤维的排出容易化，减轻切削工具的刃与切削部的内壁表面的擦拭频率和程度，因此认为可以降低切削工具的刃的磨耗。其作用原理适于整个切削工具。
作为切削加工工序，优选边使切削加工辅助润滑材料与切削工具接触边利用切削工具切削被加工材料的方式。作为这样的方式，例如可以举出如下方式：上述接触工序中，使用附着有切削加工辅助润滑材料的切削工具的方式；如图3所示那样，切削加工工序中，预先使切削加工辅助润滑材料接触·附着在切削工具上的方式；上述密合工序中，通过使用与密合在被加工材料上的切削加工辅助润滑材料接触的切削工具，结果切削加工辅助润滑材料与切削工具接触的方式。需要说明的是，图3为使切削加工辅助润滑材料以与切削工具接触的状态使用而不密合在被加工材料上的方式。如图3那样，通过边使切削加工辅助润滑材料1与切削工具3接触边进行切削加工，从而可以不断向切削工具3供给切削加工辅助润滑材料1，可以效率更良好地进行切削加工。另外，如图1或图2那样，使切削加工辅助润滑材料1密合在被加工材料2上而使用的情况下，向切削工具3供给根据切削加工辅助润滑材料1的厚度×铣刀直径(切削工具接触的部分的面积)算出的量的切削加工辅助润滑材料1。上述情况下，通过进一步使用与切削加工辅助润滑材料1不同的切削加工辅助润滑材料，可以向切削工具供给更充分的量的切削加工辅助润滑材料。
另外，作为切削加工工序，还优选边使切削加工辅助润滑材料与被加工材料的被加工部分接触、边利用切削工具切削被加工材料的方式。作为这样的方式，例如可以举出如下方式：上述接触工序中，使用附着有切削加工辅助润滑材料的切削工具，从而结果使切削加工辅助润滑材料与被加工材料的被加工部分接触的方式，以及，采用上述密合工序的方式。
进而，使切削加工辅助润滑材料与切削工具和/或被加工材料的被加工部分接触的方式可以组合2种以上。作为这样的组合，例如可以举出如下方式：切削加工工序中，以使切削加工辅助润滑材料附着于切削工具的状态(例如参照图3)，将密合有与上述不同的切削加工辅助润滑材料的被加工材料切削。
切削加工工序优选具备如下工序：利用切削工具切削被加工材料，从而在被加工材料上形成贯通孔的工序(贯通孔形成工序)和边使插入至贯通孔的切削工具沿与贯通孔的贯通方向正交或大致正交的方向行进，边切削被加工材料，从而在被加工材料上形成贯通槽的工序(贯通槽形成工序)。贯通槽形成工序中，边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分接触，边利用切削工具切削被加工材料。由此，不易产生磨耗所引起的切削工具的尺寸变化，因此，作为其结果，可以抑制贯通槽宽度越在贯通槽形成工序后越狭窄。另外，形成贯通槽时，通过使用切削加工辅助润滑材料，从而不易产生被加工材料的厚度方向上的磨耗所引起的切削工具的尺寸变化，因此，被加工材料的表里的贯通槽宽度之差变得更小，可以得到具有更均匀的贯通槽宽度的贯通槽。
通过切削加工得到的贯通槽只要为贯通被加工材料的槽就没有特别限定。贯通槽的宽度没有特别限定，例如为0.5mm以上、优选1.0mm以上、进一步优选2.0mm以上。贯通槽的宽度的上限没有特别限定，例如优选20mm以下。另外，贯通槽的长度只要为槽的宽度以上就没有特别限定，例如为600mm以上，优选1000mm以上。贯通槽的长度的上限没有特别限定，例如优选5000mm以下。这是由于，即使贯通槽的长度为600mm以上，通过使用切削加工辅助润滑材料，切削工具的磨耗也降低，切削部(贯通槽)的品质变得更良好。
贯通槽从其贯通方向观察到的形状没有特别限定，可以为直线，可以为曲线，也可以为折线，可以为U字状、V字状，可以为螺旋状等不规则的形状。贯通槽的截面形状没有特别限定，通常其截面为方形。
被加工材料的厚度没有特别限定，通常为0.5mm以上、优选1mm以上、更优选2mm以上。另外，被加工材料的厚度的上限没有特别限定，例如优选40mm以下。这是由于，即使被加工材料的厚度为0.5mm以上，通过使用切削加工辅助润滑材料，切削工具的磨耗也降低，切削部(贯通槽)的品质变得更良好。另一方面，通过被加工材料的厚度为40mm以下，切削加工辅助润滑材料的润滑成分可以更充分地遍及至切削工具的刀尖和槽部分，因此，切削工具的磨耗降低，切削部(贯通槽)的品质变得更良好。
切削工具的种类没有特别限定，优选贯通槽的形成中一般使用的铣刀。铣刀只要为一般使用的铣刀就对铣刀的直径、材质、形状和表面覆膜的有无没有特别限定。作为铣刀的材质，优选将硬质的金属碳化物的粉末烧结而制成的超硬合金。作为这样的超硬合金，没有特别限定，例如可以举出将碳化钨与作为粘合剂的钴混合并烧结而得到的金属。为了根据使用目的进一步提高材料特性，这样的超硬合金还可以包含碳化钛、碳化钽等。另一方面，铣刀的形状可以根据切削加工的条件、被加工材料的种类、形状等而适宜选择。作为铣刀的形状，没有特别限定，例如从铣刀的扭转方向的观点、槽的扭转角的观点、和切削刃的数量的观点出发而选择。铣刀的表面覆膜可以根据切削加工的条件、被加工材料的种类、形状等而适宜选择。作为优选的表面覆膜的种类，例如可以举出金刚石涂层、类金刚石涂层、和陶瓷涂层。
切削加工工序中，可以使用一般的切削加工中的技术。例如可以举出：进行切削加工时，边使用气体、液体将要进行切削加工的部位和/或切削工具冷却边进行切削加工等。作为使用气体将要进行切削加工的部位和/或切削工具冷却的方法，例如可以举出如下方法：将经压缩的气体供给至要进行切削加工的部位和/或切削工具的方法；将要进行切削加工的部位和/或切削工具附近的气体抽取，从而从周围将气体供给至要进行切削加工的部位和/或切削工具的方法。
〔切削加工辅助润滑材料〕
本实施方式的切削加工方法中使用的切削加工辅助润滑材料没有特别限定，例如可以举出包含高分子材料和无机填充材料的切削加工辅助润滑材料。具体而言，作为切削加工辅助润滑材料，优选含有例如水溶性或非水溶性的热塑性树脂或热固性树脂那样的高分子材料、和例如石墨、二硫化钼、二硫化钨或钼化合物那样的无机填充材料的切削加工辅助润滑材料，更具体而言，更优选含有重均分子量为5×104以上且1×106以下的高分子量化合物(A)、重均分子量为1×103以上且低于5×104的中分子量化合物(B)和碳(C)的切削加工辅助润滑材料。通过使用这样的切削加工辅助润滑材料，可以进一步降低对切削工具的负荷，有可以进一步降低在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物的倾向。
切削加工辅助润滑材料的形状只要为能边使切削加工辅助润滑材料跟切削工具的与被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟被加工材料的与切削工具的接触部分(被加工部分)接触边利用切削工具切削被加工材料的形状就没有特别限定。作为这样的切削加工辅助润滑材料，例如可以举出：片状的切削加工辅助润滑材料、圆棒的形状、方棒的形状等块状的切削加工辅助润滑材料、和熔融状态的切削加工辅助润滑材料。其中，优选片状的切削加工辅助润滑材料。
另外，切削加工辅助润滑材料可以为包含高分子材料和无机填充材料的单层体，也可以为具备包含高分子材料和无机填充材料的层与其他层的层叠体。作为其他层，例如可以举出：用于提高切削加工辅助润滑材料与被加工材料的密合性的粘合层、用于防止切削加工辅助润滑材料的表面的擦伤的保护层。以下，对切削加工辅助润滑材料的构成进行说明。
(高分子量化合物(A))
高分子量化合物(A)可以作为润滑剂发挥功能，可以发挥提高切削加工辅助润滑材料的润滑性，降低在切削部周边生成的缺口、毛刺、或纤维的切断残留物的效果。进而，高分子量化合物(A)可以作为成型剂发挥功能，可以提高切削加工辅助润滑材料的成型性、发挥单层形成性(在不使用支撑基材的情况下，可以由其本身形成层(片))的效果。作为高分子量化合物(A)，重均分子量可以为5.0×104以上且1.0×106以下，例如可以举出：水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂那样的热塑性树脂、以及水溶性热固性树脂和非水溶性热固性树脂那样的热固性树脂。其中，优选热塑性树脂、即水溶性热塑性树脂和/或非水溶性热塑性树脂，更优选水溶性热塑性树脂。作为水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂，没有特别限定，例如可以举出以下中说明的水溶性树脂和非水溶性树脂。需要说明的是，“水溶性树脂”是指，在25℃、1个大气压下，相对于水100g溶解1g以上的高分子化合物。高分子量化合物(A)可以单独使用1种也可以组合使用2种以上。
使用水溶性树脂、特别是水溶性热塑性树脂的情况下，由于该树脂所具有的润滑性，有切削加工时的切削屑的排出性提高的倾向。另外，通过使用水溶性树脂、特别是水溶性热塑性树脂，切削加工辅助润滑材料的表面硬度变得适度的柔软，因此，有可以进一步降低对切削工具的负荷的倾向。进而，可以将切削加工后附着于切削部和其周边的树脂成分容易地去除。作为水溶性热塑性树脂，没有特别限定，例如可以举出聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物等聚环氧烷化合物；聚乙二醇和聚丙二醇等聚亚烷基二醇化合物；聚亚烷基二醇的酯化合物；聚亚烷基二醇的醚化合物；聚乙二醇单硬脂酸酯、聚丙二醇单硬脂酸酯和聚甘油单硬脂酸酯等聚亚烷基二醇的单硬脂酸酯化合物；水溶性氨基甲酸酯；聚醚系水溶性树脂；水溶性聚酯；聚(甲基)丙烯酸钠；聚丙烯酰胺；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙烯醇；纤维素和其衍生物等糖类；以及，改性聚酰胺。其中，从上述观点出发，优选聚环氧乙烷、聚乙二醇、和聚醚系水溶性树脂。水溶性热塑性树脂可以单独使用1种也可以组合2种以上使用。
使用非水溶性树脂、特别是非水溶性热塑性树脂的情况与使用水溶性树脂的情况相比，有切削加工辅助润滑材料的表面硬度变高的倾向。因此，例如，切削加工时的切削工具的咬合性提高，可以在设计的位置形成切削部，进而，切削加工辅助润滑材料的刚性提高，操作性提高。作为非水溶性热塑性树脂，没有特别限定，例如可以举出氨基甲酸酯系聚合物；丙烯酸类聚合物；乙酸乙烯酯系聚合物；氯乙烯系聚合物；聚酯系聚合物；聚乙烯蜡、苯乙烯均聚物(GPPS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(HIPS)、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物(例如MS树脂)等所示例的聚苯乙烯系树脂；和它们的共聚物。非水溶性热塑性树脂可以单独使用1种也可以组合2种以上使用。
高分子量化合物(A)的重均分子量优选5.0×104以上、更优选6.0×104以上、进一步优选1.0×105以上、特别优选1.25×105以上、极其优选1.75×105以上。另外，高分子量化合物(A)的重均分子量优选1.0×106以下、更优选8.0×105以下、进一步优选7.0×105以下、特别优选6.0×105以下。通过高分子量化合物(A)的重均分子量为5.0×104以上，切削加工辅助润滑材料的成型性进一步提高。另外，通过高分子量化合物(A)的重均分子量为1.0×106以下，切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性进一步提高。需要说明的是，使用2种以上高分子量化合物(A)的情况下，将2种以上的高分子量化合物(A)混合时的重均分子量优选满足上述重均分子量的范围，更优选各化合物满足上述重均分子量的范围。另外，本实施方式中，重均分子量可以通过实施例中记载的方法测定(以下，实施例中有记载的物性等设为同样)。
高分子量化合物(A)可以包含重均分子量为3.0×105以上且1.0×106以下的高分子量化合物(A-1)和/或重均分子量为5.0×104以上且低于3.0×105的高分子量化合物(A-2)，优选同时包含高分子量化合物(A-1)和高分子量化合物(A-2)。通过将高分子量化合物(A-1)和高分子量化合物(A-2)组合使用，有切削加工辅助润滑材料的成型性以及切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性进一步提高的倾向。
高分子量化合物(A-1)的重均分子量为3.0×105以上、优选4.0×105以上、更优选4.5×105以上、进一步优选5.0×105以上。另外，高分子量化合物(A-1)的重均分子量为1.0×106以下、优选8.0×105以下、更优选7.0×105以下、进一步优选6.0×105以下。
切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A-1)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选5质量份以上、更优选10质量份以上、进一步优选15质量份以上。另外，切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A-1)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选35质量份以下、更优选30质量份以下、进一步优选25质量份以下。通过高分子量化合物(A-1)的含量为5质量份以上，有成型性进一步提高的倾向。另外，通过高分子量化合物(A-1)的含量为35质量份以下，有润滑性进一步提高的倾向。
高分子量化合物(A-2)的重均分子量为5.0×104以上、优选6.0×104以上、更优选1.0×105以上、进一步优选1.25×105以上。另外，高分子量化合物(A-2)的重均分子量低于3.0×105、优选2.5×105以下、更优选2.0×105以下。
切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A-2)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选5质量份以上、更优选10质量份以上、进一步优选15质量份以上。另外，切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A-2)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选35质量份以下、更优选30质量份以下、进一步优选25质量份以下。通过高分子量化合物(A-2)的含量为5质量份以上，有润滑性进一步提高的倾向。另外，通过高分子量化合物(A-2)的含量为35质量份以下，有成型性进一步提高的倾向。
切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选10质量份以上、更优选20质量份以上、进一步优选25质量份以上、特别优选30质量份以上。另外，切削加工辅助润滑材料中的高分子量化合物(A)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选60质量份以下、更优选55质量份以下、进一步优选50质量份以下。通过高分子量化合物(A)的含量为10质量份以上，有润滑性进一步提高的倾向。另外，通过高分子量化合物(A)的含量为60质量份以下，有成型性进一步提高的倾向。另外，通过高分子量化合物(A)的含量为上述范围内，有对切削工具的负荷进一步降低，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。特别是，通过高分子量化合物(A)的含量为20质量份以上，有在贯通槽和其周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。高分子量化合物(A)的含量更具体而言相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选20～60质量份、更优选25～55质量份、进一步优选30～50质量份。
(中分子量化合物(B))
中分子量化合物(B)可以作为润滑剂发挥功能，可以发挥提高切削加工辅助润滑材料的润滑性，降低在切削部周边生成的缺口、毛刺、或纤维的切断残留物的效果。作为中分子量化合物(B)，优选重均分子量为1.0×103以上且低于5.0×104，没有特别限定，例如可以举出：水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂那样的热塑性树脂、以及水溶性热固性树脂和非水溶性热固性树脂那样的热固性树脂。其中，优选水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂，更优选水溶性热塑性树脂。
需要说明的是，作为水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂，例如可以使用与上述的“高分子量化合物(A)”的部分中说明的水溶性树脂和非水溶性树脂相同的种类的树脂、且重均分子量为1.0×103以上且低于5.0×104的树脂。作为中分子量化合物(B)，更具体而言，没有特别限定，可以举出：聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基二醇等聚亚烷基二醇化合物；聚环氧乙烷油醚、聚环氧乙烷十六烷醚、聚环氧乙烷硬脂醚、聚环氧乙烷月桂醚、聚环氧乙烷壬基苯醚和聚环氧乙烷辛基苯醚等聚环氧烷的单醚化合物；聚环氧乙烷单硬脂酸酯、聚环氧乙烷山梨糖醇酐单硬脂酸酯和聚甘油单硬脂酸酯等聚环氧烷的单硬脂酸酯化合物；以及，聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物等聚环氧烷化合物。其中，优选聚环氧乙烷单硬脂酸酯。通过使用这样的中分子量化合物(B)，有润滑性进一步提高的倾向。中分子量化合物(B)可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
分子量不同的高分子量化合物(A)与中分子量化合物(B)各自的熔融粘度和熔点也可不同。通过将这样的高分子量化合物(A)与中分子量化合物(B)组合使用，可以举出以下优点。例如，由于仅使用高分子量化合物(A)，切削加工辅助润滑材料明显高粘度化、或熔点明显变高而切削加工辅助润滑材料的成型性、润滑性降低，但组合使用时可以抑制这种情况。另外，由于仅使用中分子量化合物(B)，切削加工辅助润滑材料明显低粘度化、或熔点明显变低而使切削加工辅助润滑材料的成型性、润滑性降低，但组合使用时可以抑制这种情况。作为结果，有对切削工具的负荷进一步降低，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。
中分子量化合物(B)的重均分子量优选1.0×103以上、更优选1.25×103以上、进一步优选1.5×103以上、更进一步优选2.0×103以上、特别优选2.5×103以上、极其优选3.0×103以上。另外，中分子量化合物(B)的重均分子量优选低于5.0×104、更优选2.5×104以下、进一步优选2.0×104以下、更进一步优选1.0×104以下、特别优选7.5×103以下、极其优选5.0×103以下。通过中分子量化合物(B)的重均分子量为1.0×103以上，切削加工辅助润滑材料的成型性进一步提高。另外，通过中分子量化合物(B)的重均分子量低于5.0×104，切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性进一步提高。需要说明的是，使用2种以上中分子量化合物(B)的情况下，将2种以上的中分子量化合物(B)混合的情况下的重均分子量优选满足上述重均分子量的范围，更优选各化合物满足上述重均分子量的范围。
切削加工辅助润滑材料中的中分子量化合物(B)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选10质量份以上、更优选20质量份以上、进一步优选30质量份以上。另外，切削加工辅助润滑材料中的中分子量化合物(B)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选75质量份以下、更优选60质量份以下、进一步优选45质量份以下、特别优选40质量份以下。通过中分子量化合物(B)的含量为10质量份以上，有切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性进一步提高的倾向。另外，通过中分子量化合物(B)的含量为75质量份以下，有切削加工辅助润滑材料的成型性进一步提高的倾向。另外，通过中分子量化合物(B)的含量为上述范围内，有对切削工具的负荷进一步降低，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。中分子量化合物(B)的含量更具体而言相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选10～75质量份、更优选20～60质量份、进一步优选30～45质量份。
(碳(C))
碳(C)可以作为固体润滑剂发挥功能，能发挥提高切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性，延长切削工具的加工寿命的效果。进而，碳(C)在切削加工时的温度下以具有体积的固体状存在，因此，可以进一步维持切削加工时的润滑性。作为碳(C)，没有特别限定，例如可以举出：天然石墨、人造石墨、活性炭、乙炔黑、炭黑、胶体石墨、热解石墨、膨胀化石墨和鳞片状石墨。其中，碳(C)优选其形状为鳞片状。通过碳(C)的形状为鳞片状(例如鳞片状石墨)，有切削加工辅助润滑材料所产生的磨耗降低性能进一步提高的倾向。碳(C)可以单独使用1种也可以混合2种以上使用。
使用切削加工辅助润滑材料的切削加工、特别是连续地形成贯通槽的切削加工中，碳(C)附着于切削工具的表面、槽、和被加工材料的切削部的内壁表面从而体现润滑性。此时，碳(C)与高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)相比，伴随着温度变化的体积和硬度的变化小，因此，进行切削加工的情况下，即使切削工具、加工部位的温度上升，也可以保持一定的体积和硬度。即，碳(C)在进行切削加工的情况下，例如常存在于切削工具与被加工材料之间从而提高润滑性，可以显示出轴承那样的效果，因此，有抑制切削工具的磨耗的效果。碳(C)与其他固体润滑剂相比具有适度的高的硬度，因此，上述轴承效果优异，润滑性优异。作为结果，有对切削工具的负荷进一步降低，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。
碳(C)的平均粒径优选50μm以上、更优选100μm以上、进一步优选150μm以上、特别优选200μm以上。另外，碳(C)的平均粒径优选1000μm以下、更优选750μm以下、进一步优选500μm以下、特别优选300μm以下。通过碳(C)的平均粒径为50μm以上，润滑性和成型性进一步提高，作为结果，有对切削工具的负荷进一步降低，切削工具寿命延长，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。另外，通过碳(C)的平均粒径为100μm以上，润滑性和成型性进一步提高，作为结果，有切削工具的寿命进一步延长，在贯通槽和其周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。另外，通过碳(C)的平均粒径为1000μm以下，有切削工具的磨耗被进一步抑制的倾向。需要说明的是，包含2种以上碳(C)的情况下，优选将2种以上的碳(C)混合的情况下的平均粒径满足上述范围，更优选各平均粒径满足上述范围。
本申请说明书中，碳(C)的平均粒径是指中值粒径。中值粒径是指由粒径的累积分布曲线(个数基准)得到的、在该曲线中成为50％的高度的颗粒直径(D50值)，可以通过实施例中记载的方法测定。
切削加工辅助润滑材料中的碳(C)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选5质量份以上、更优选15质量份以上、进一步优选20质量份以上、更进一步优选25质量份以上、特别优选30质量份以上。另外，切削加工辅助润滑材料中的碳(C)的含量相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选70质量份以下、更优选65质量份以下、进一步优选60质量份以下。通过碳(C)的含量为5质量份以上，有切削加工辅助润滑材料所产生的润滑性进一步提高的倾向。另外，通过碳(C)的含量为70质量份以下，有切削加工辅助润滑材料的成型性进一步提高的倾向。另外，通过碳(C)的含量为上述范围内，有对切削工具的负荷进一步降低，在切削部周边生成的毛刺、缺口、或纤维的切断残留物进一步降低的倾向。碳(C)的含量更具体而言相对于高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)的总计100质量份，优选5～70质量份、更优选15～65质量份、进一步优选20～60质量份。
(其他成分)
切削加工辅助润滑材料可以根据需要包含其他成分。作为其他成分，例如可以举出润滑性提高成分、形成性提高成分、增塑剂、柔软剂、表面调节剂、流平剂、抗静电剂、乳化剂、消泡剂、蜡添加剂、偶联剂、流变控制剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、光稳定剂、成核剂、有机填料、无机填料、固体润滑剂(除碳(C)以外)、热稳定化剂和着色剂等。
作为润滑性提高成分，没有特别限定，例如可以举出亚乙基双硬脂酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、亚甲基双硬脂酰胺等所示例的酰胺系化合物；月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸等所示例的脂肪酸系化合物；硬脂酸丁酯、油酸丁酯、月桂酸二醇酯等所示例的脂肪酸酯系化合物；液体石蜡等所示例的脂肪族烃系化合物；油醇等所示例的高级脂肪族醇，可以选择这些中的至少1种。
作为形成性提高成分，没有特别限定，例如可以举出作为热固性树脂的环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、热固性聚酰亚胺，可以选择这些中的至少1种。
通过包含增塑剂、柔软剂，在被加工材料(例如CFRP)曲面配置切削加工辅助润滑材料时，例如可以减轻对切削加工辅助润滑材料的应力、应变，从而可以抑制切削加工辅助润滑材料的裂纹，有曲面追随性进一步提高的倾向。作为增塑剂、柔软剂，没有特别限定，例如可以举出苯二甲酸酯、己二酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、磷酸酯、柠檬酸酯、环氧化植物油、癸二酸酯等。
作为除碳(C)以外的固体润滑剂，没有特别限定，例如可以举出二硫化钼、二硫化钨、钼化合物、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等。
(粘合层)
切削加工辅助润滑材料在其与被加工材料接触的面上可以具有粘合层。切削加工辅助润滑材料通过具有粘合层，有切削加工辅助润滑材料与被加工材料的密合性进一步提高的倾向。
粘合层的构成成分没有特别限定，例如可以举出热塑性树脂和/或热固性树脂。作为热塑性树脂，没有特别限定，例如可以举出氨基甲酸酯系聚合物、丙烯酸类聚合物、乙酸乙烯酯系聚合物、氯乙烯系聚合物、聚酯系聚合物和它们的共聚物。作为热固性树脂，没有特别限定，例如可以举出酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸类树脂、聚氨酯、热固性聚酰亚胺、氰酸酯树脂等树脂。其中，从要求在被加工材料(例如CFRP)上没有残胶、能在常温下容易粘合的特性的方面出发，优选丙烯酸类聚合物，更优选溶剂型丙烯酸类粘合剂和丙烯酸类乳液型粘合剂(水系)。
粘合层根据需要还可以在粘合层的成分中包含抗氧化剂等防劣化剂、碳酸钙、滑石、二氧化硅等无机填料。
对于在切削加工后将切削加工辅助润滑材料从被加工材料去除时附着于被加工材料的切削加工辅助润滑材料的成分的量、或者切削加工辅助润滑材料具有粘合层的情况下在切削加工后将切削加工辅助润滑材料从被加工材料去除时附着于被加工材料的切削加工辅助润滑材料和/或粘合层的成分的量，相对于被加工材料与切削加工辅助润滑材料的接触部分和被加工部分的每1mm2面积优选为1.0×10-8g以下、更优选为5.0×10-9g以下。附着于被加工材料的切削加工辅助润滑材料和/或粘合层的成分的量的下限没有特别限定，优选0g。此处所谓“被加工部分”，例如利用铣刀进行切削加工的情况下是指贯通槽的内壁。
(厚度)
如上述那样，切削加工辅助润滑材料可以为片状，这种情况下，除粘合层之外的切削加工辅助润滑材料的厚度可以根据对被加工材料进行切削加工时的切削方法、切断方法、要进行切削加工的部分的面积、体积、进行切削加工时使用的切削工具的大小、切削工具的刃长、纤维增强复合材料(CFRP)的构成、被加工材料的厚度等而适宜选择，因此，没有特别限定。即，切削加工辅助润滑材料的厚度可以根据上述要素而适宜选择，因此，没有特别限定，优选0.1mm以上、更优选0.2mm以上、进一步优选0.5mm以上、特别优选5mm以上。另外，从本发明的效果的方面考虑，没有限定，其厚度通常为100mm以下、优选50mm以下、更优选20mm以下、进一步优选10mm以下。通过切削加工辅助润滑材料的厚度为0.1mm以上，有可以得到充分的切削应力降低的倾向，通过为0.5mm以上，切削加工辅助润滑材料具有对操作而言足够的强度，因此，加工性和操作性进一步提高。进而，通过切削加工辅助润滑材料的厚度为5mm以上，有降低贯通槽宽度的狭窄的效果变得更显著的倾向。这是由于，切削加工辅助润滑材料越厚，越多的润滑成分附着于切削工具，可以进一步期待保护切削工具的刀尖的效果。另外，切削加工辅助润滑材料包含高分子化合物(A)那样的树脂的情况下，可以抑制该树脂成为切削粉的粘结剂，其结果，有可以降低切削粉残留于切削部的倾向。由此，有可以抑制切削部内部的凹凸扩大的倾向。即，通过使切削加工辅助润滑材料的组成和厚度最佳化，可以进一步提高润滑性，因此，进行切削加工的情况下，可以使通过切削工具的槽的切削粉的排出最佳化。因此，通常，切削加工辅助润滑材料的厚度只要为切削工具的刃长以上就可以更充分地得到本发明的效果。另外，为了更进一步有效且可靠地得到本发明的效果，优选将切削加工辅助润滑材料的厚度适宜控制在上述范围内。另外，也可以重叠多张薄的切削加工辅助润滑材料而使用，这种情况下，优选将这些多张的总厚度适宜控制在上述范围内。
粘合层的厚度没有特别限定，优选0.01mm以上、更优选0.05mm以上。另外，粘合层的厚度优选5mm以下、更优选2.5mm以下。
构成切削加工辅助润滑材料的各层的厚度如下测定。首先，使用截面抛光机(日本电子Datam株式会社制CROSS-SECTION POLISHER SM-09010)或超薄切片机(Leica株式会社制EM UC7)，将切削加工辅助润滑材料沿其厚度方向切断。接着，使用SEM(扫描型电子显微镜、Scanning Electron Microscope、KEYENCE株式会社制VE-7800)，从相对于切断面垂直的方向观察切断面，测定构成切削加工辅助润滑材料的各层的厚度。此时，对于1个视野，测定5个部位的厚度，将其平均值作为各层的厚度。
〔切削加工辅助润滑材料的制造方法〕
作为本实施方式的切削加工辅助润滑材料的制造方法，没有特别限制，可以广泛利用将包含高分子材料等树脂和填充材料(例如无机填充材料)的树脂组合物成型为片、圆棒的形状、方棒形状等块状态的以往公知的方法。作为这样的制造方法，例如可以举出：将高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)在溶剂的存在下或溶剂的非存在下混合，涂布于支撑体，冷却、固化，形成片，之后，去除、剥离支撑体，得到切削加工辅助润滑材料的方法；将高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)和碳(C)在溶剂存在下或溶剂非存在下混合，挤出成型为片的形状，根据需要进行拉伸，从而得到切削加工辅助润滑材料的方法。
切削加工辅助润滑材料为前述层叠体(例如具有粘合层、保护层的切削加工辅助润滑片)的情况下，作为制造该层叠体的方法，没有特别限定，例如可以举出：在预先制作的层的至少单面上直接形成另一个层的方法；使预先制作的层与另一层通过粘接树脂、利用热的层压法等粘贴的方法等。
另外，作为将粘合层形成于切削加工辅助润滑材料的表面的方法，只要为工业上可以使用的公知的方法就没有特别限定。具体而言，可以举出：利用辊法、帘幕涂布法、喷涂喷出法等形成粘合层的方法；使用辊、T-模头挤出机等，预先形成期望的厚度的粘合层的方法等。该粘合层的厚度没有特别限定，可以根据被加工材料的曲率、切削加工辅助润滑材料的构成适宜选择最佳的厚度。
另外，制造熔融状态的切削加工辅助润滑材料的情况下，可以举出如下方法：将树脂与填充材料混合而得到的树脂组合物作为切削加工辅助润滑材料使用、或者将树脂、填充材料与溶剂混合而得到的树脂组合物作为切削加工辅助润滑材料使用。
〔被加工材料〕
作为成为本实施方式的切削加工方法的对象的被加工材料，只要包含纤维增强复合材料就没有特别限定。作为纤维增强复合材料，只要为由基质树脂和增强纤维构成的复合材料就没有特别限定。作为基质树脂，没有特别限定，例如可以举出环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、乙烯酯树脂和不饱和聚酯树脂等热固性树脂；ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、PA(聚酰胺)树脂、PP(聚丙烯)树脂、PC(聚碳酸酯)树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚乙烯、亚克力和聚酯树脂等热塑性树脂。作为增强纤维，没有特别限定，例如可以举出玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维。另外，作为增强纤维的形态，没有特别限定，例如可以举出长丝、粗麻线、布、叶片、短切纤维、研磨纤维、毛毡垫、纸和预浸料等。作为这样的纤维增强复合材料的具体例，没有特别限定，例如可以举出碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)和芳族聚酰胺纤维增强塑料(AFRP)等纤维增强塑料(FRP)。其中，优选的是，拉伸强度、拉伸弹力比较大、密度小的碳纤维增强塑料(CFRP)。纤维增强复合材料根据需要还可以包含无机填料、有机填料等。
被加工材料为纤维致密地存在的纤维增强复合材料的情况下，有纤维的切削量多、切削工具的刃容易磨耗的倾向，但本实施方式中，通过使用切削加工辅助润滑材料，可以降低切削工具的刃的磨耗。另外，对纤维增强复合材料用磨耗了的切削工具进行加工的情况下，变成以压切纤维的状态进行切削的情况，因此，容易发生层叠的预浸料间的层间剥离，作为结果，有在切削工具开始贯通被加工材料的出口的部分更容易产生纤维的切断残留物的缺点。然而，本实施方式中通过使用切削加工辅助润滑材料，可以进一步抑制纤维的切断残留物。
进而，纤维增强复合材料为UD材的情况下，切削工具的刃以切入的角度进入碳纤维束时，容易在切削部的内壁产生纤维屈曲部。对于这一点，本实施方式中通过使用切削加工辅助润滑材料，抑制纤维屈曲，进而，也抑制摩擦热所导致的温度上升。其结果，基质树脂不易达到玻璃化转变点(温度)或软化点，可以维持碳纤维紧束的状态，可以抑制纤维屈曲。需要说明的是，“UD材”是指，使用纤维增强复合材料中仅沿单向将纤维合股而成的布材的材料。
实施例
以下，利用实施例和比较例对本发明进行具体说明。需要说明的是，下述实施例只不过示出本实施方式的一例，本发明不限定于这些。
表1中示出实施例和比较例中使用的被加工材料(经过切削加工的材料)、切削加工辅助润滑材料的制造中使用的各成分、粘合层、切削加工中使用的铣刀、切削加工设备、和评价中使用的装置等的规格。
[表1]
Figure BDA0001677654960000311
需要说明的是，碳(C)的平均粒径(中值粒径)如以下导出。首先，使碳分散于由六偏磷酸溶液和Triton(トリトン)数滴形成的溶液，使用激光衍射式粒度分布测定装置，测定投影的碳的颗粒各自的最大长度。然后，算出粒径的累积分布曲线(个数基准)。将该累积分布曲线(个数基准)中成为50％的高度的颗粒直径作为平均粒径。
另外，高分子量化合物(A)和中分子量化合物(B)的重均分子量如下算出：将高分子量化合物(A)和中分子量化合物(B)溶解、分散于0.05％的食盐水中，使用具备GPC(GelPermeation Chromatography)柱的液相色谱，以聚乙二醇作为标准物质进行测定，以相对平均分子量的形式算出。所使用的柱为如下柱：将作为保护柱的TSK guardcolumn PWH(制品名、10cm、东曹株式会社制)1根、作为分析柱的TSKgel G3000PW(制品名、30cm、东曹株式会社制)2根、TSKgel GMPW(制品名、30cm、东曹株式会社制)2根共计5根串联连接而成。
〔切削加工辅助润滑片制作步骤〕
(切削加工辅助润滑片a)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)35质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)35质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片α。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片α的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片a。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片b)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)35质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)35质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度2.0mm的片β。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片β的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片b。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片c)
将5张上述厚度1.0mm的片α重叠，在140℃的热板上加热软化，以50kgf/m2的压力压制5分钟后，冷却，从而制作厚度5.0mm的片。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片c。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片d)
将5张上述厚度2.0mm的片β重叠，在140℃的热板上加热软化，以50kgf/m2的压力压制5分钟后，冷却，从而制作厚度10mm的片。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片d。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片e)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)20质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)20质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)25质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)35质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度0.5mm的片γ。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片γ的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片e。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片f)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)20质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)20质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)25质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)35质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片δ。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片δ的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片f。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片g)
将10张上述厚度1.0mm的片δ重叠，在140℃的热板上加热软化，以50kgf/m2的压力压制5分钟后，冷却，从而制作厚度10.0mm的片。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片g。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片h)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)35质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-2)的石墨(XD150、伊藤石墨工业株式会社制商品名)35质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片ε。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片ε的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片h。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片i)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)5质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)75质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)5质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片ζ。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片ζ的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片i。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片j)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)5质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)55质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)35质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)5质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片η。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片η的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片j。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
(切削加工辅助润滑片k)
使用单螺杆挤出机，将作为高分子量化合物(A)的相当于高分子量化合物(A-1)的聚环氧乙烷(Alkox E-45、明成化学工业株式会社制商品名)15质量份、和相当于高分子量化合物(A-2)的聚环氧乙烷(Alkox R-150、明成化学工业株式会社制商品名)5质量份、作为中分子量化合物(B)的聚环氧乙烷单硬脂酸酯(NONION S-40、日油株式会社制商品名)10质量份、以及作为碳(C)的相当于碳(C-1)的石墨(XD100、伊藤石墨工业株式会社制商品名)70质量份以温度140℃进行成型，从而制作厚度1.0mm的片ι。接着，将厚度0.12mm的双面胶带(No.535A、日东电工株式会社制)的强粘合面粘附于该片ι的单面，制作作为切削加工辅助润滑材料的片k。表2中示出切削加工辅助润滑材料的概要。
[表2]
Figure BDA0001677654960000361
〔实施例1〕
实施例1中，将制作好的切削加工辅助润滑片a切断为20mm×20mm的大小，将得到的试样粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片a的部分的、铣刀进行了切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例2〕
实施例2中，将制作好的切削加工辅助润滑片b粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例3〕
实施例3中，将制作好的切削加工辅助润滑片c切断为20mm×20mm的大小，将得到的试样粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片a的部分的、铣刀进行了切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例4〕
实施例4中，将制作好的切削加工辅助润滑片d切断为20mm×20mm的大小，将得到的试样粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片a的部分的、铣刀进行了切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例5〕
实施例5中，将制作好的切削加工辅助润滑片e粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例6〕
实施例6中，将制作好的切削加工辅助润滑片f粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例7〕
实施例7中，将制作好的切削加工辅助润滑片g粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例8〕
实施例8中，将制作好的切削加工辅助润滑片d切断为20mm×20mm的大小而得到的多个试样粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)、以及作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)中自上述起点起每隔500mm的距离的部分。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片a的部分的、铣刀进行切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例9〕
实施例9中，将制作好的切削加工辅助润滑片d切断为20mm×20mm的大小而得到的多个试样粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)、以及作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)中自上述起点起每隔1000mm的距离的部分。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片a的部分的、铣刀进行了切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例10〕
实施例10中，将制作好的切削加工辅助润滑片h粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例11〕
实施例11中，将制作好的切削加工辅助润滑片i粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例12〕
实施例12中，将制作好的切削加工辅助润滑片j粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔实施例13〕
实施例13中，将制作好的切削加工辅助润滑片k粘附于被加工材料中的、作为通过切削加工形成贯通槽的区域且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)的整个表面。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。其他加工条件如表3所示。在被加工材料的铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔比较例1〕
不使用切削加工辅助润滑材料，使用夹具仅将被加工材料固定于铣床加工设备，除此之外，与实施例1同样地进行切削加工。在铣刀的前端突出的一侧(出口侧)，对贯通槽周边的纤维的切断残留物进行评价，将其结果示于表4。
〔评价：纤维的切断残留物〕
实施例和比较例中，使用×10放大镜(10倍放大镜)，以目视计数每切削加工距离200mm产生了铣刀的出口侧中的贯通槽周边的纤维的切断残留物的部位的数量。纤维的切断残留物的评价基准如以下所述。
(评价基准)
纤维的切断残留物：形成纤维增强复合材料的纤维的一部分未被切断，以切断残留物的形式残留于加工部周围的现象。
[表3]
Figure BDA0001677654960000421
[表4]
Figure BDA0001677654960000431
〔实施例14〕
实施例14中，将制作好的切削加工辅助润滑片c切断为20mm×20mm的大小，并将其粘附于被加工材料中的、作为切削加工而形成的贯通槽的起点且应成为作为切削工具的铣刀的入口的部分(入口部)。使用夹具将该被加工材料固定于铣床加工设备。利用铣刀的切削加工在如下条件下进行：作为被加工材料，使用厚度2mm的CFRP，使铣刀的直径为2mm，使贯通槽形成工序中的每1根铣刀的加工距离为2000mm，经过贯通孔形成工序和贯通槽形成工序，形成宽度2mm、长度2000mm的直线状的贯通槽。切削加工时，配置有粘附于贯通槽的起点的切削加工辅助润滑片c的部分的、铣刀进行了切削加工的距离为10mm。其他加工条件如表5所示。对每个加工距离的贯通槽宽度进行评价的结果示于表6。
〔实施例15〕
实施例15中，使用切削加工辅助润滑片d代替切削加工辅助润滑片c，除此之外，与实施例14同样地进行切削加工。对每个加工距离的贯通槽宽度进行评价的结果示于表6。
〔比较例2〕
比较例2中，不使用切削加工辅助润滑片，使用夹具仅将被加工材料固定于铣床加工设备，除此之外，与实施例3同样地进行切削加工。对每个加工距离的贯通槽宽度进行评价的结果示于表6。
〔评价：槽宽狭窄〕
实施例和比较例中，使用三维形状测定机测量加工距离10mm、260mm、510mm、760mm、1010mm、1260mm、1510mm、1760mm、1990mm下的、铣刀入口部的贯通槽宽度。槽宽狭窄的评价基准如以下所述。
(评价基准)
槽宽狭窄：将贯通槽宽度成为相当于作为铣刀直径的2.0mm的97％的1940μm以下的状态定义为“槽宽狭窄”，以发生了“槽宽狭窄”的加工距离进行评价。
[表5]
Figure BDA0001677654960000451
[表6]
Figure BDA0001677654960000452
本申请基于2015年11月26日向日本特许厅申请的日本专利申请(特愿2015-230819)，将其内容作为参照引入至此。另外，本申请基于2016年6月15日向日本特许厅申请的日本专利申请(特愿2016-118726)，将其内容作为参照引入至此。
产业上的可利用性
本发明的切削加工辅助润滑材料在被加工材料、特别是难削材料的切削加工中，作为提高其加工品质、降低加工成本的材料而具有产业上的可利用性。
附图标记说明
1…切削加工辅助润滑材料、2…被加工材料、3…切削工具。

Claims (13)

1.一种切削加工方法，所述方法具备如下切削加工工序：利用切削工具切削被加工材料从而在所述被加工材料上形成贯通槽，
所述切削加工工序中，边使切削加工辅助润滑材料跟所述切削工具的与所述被加工材料的接触部分接触、和/或使切削加工辅助润滑材料跟所述被加工材料的与所述切削工具的接触部分接触，边利用所述切削工具切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通槽，
所述被加工材料包含纤维增强复合材料，
所述切削加工辅助润滑材料含有：
重均分子量为5.0×104以上且1.0×106以下的高分子量化合物(A)，所述高分子量化合物(A)为选自由聚环氧乙烷、聚乙二醇、和聚醚系水溶性树脂组成的组中的1种以上；
重均分子量为1.0×103以上且低于5.0×104的中分子量化合物(B)，所述中分子量化合物(B)为选自由聚亚烷基二醇化合物、聚环氧烷的单醚化合物、聚环氧烷的单硬脂酸酯化合物、聚环氧烷化合物组成的组中的1种以上；和，
平均粒径为100μm以上的碳(C)，
所述贯通槽为宽度为0.5mm以上且20mm以下、长度为600mm以上且5000mm以下的贯通槽，
其中，所述切削加工辅助润滑材料中，
所述高分子量化合物(A)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为20～60质量份，
所述中分子量化合物(B)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为10～75质量份，
所述碳(C)的含量相对于所述高分子量化合物(A)、所述中分子量化合物(B)和所述碳(C)的总计100质量份为5～70质量份。
2.根据权利要求1所述的切削加工方法，其中，所述切削加工工序具备如下工序：利用所述切削工具切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通孔的工序；和，边使插入至所述贯通孔的所述切削工具沿与所述贯通孔的贯通方向正交或大致正交的方向行进，边切削所述被加工材料，从而在所述被加工材料上形成贯通槽的工序。
3.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，具备如下密合工序：使所述切削加工辅助润滑材料预先密合在应成为形成所述贯通槽的起点的部分上。
4.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，具备如下密合工序：使所述切削加工辅助润滑材料预先密合在形成所述贯通槽的区域的整个表面上。
5.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，所述切削工具为铣刀。
6.根据权利要求1所述的切削加工方法，其中，所述碳(C)的形状为鳞片状。
7.根据权利要求1所述的切削加工方法，其中，所述高分子量化合物(A)包含重均分子量为5.0×104以上且1.0×106以下的热塑性树脂，
所述中分子量化合物(B)包含重均分子量为1.0×103以上且2.0×104以下的热塑性树脂。
8.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料为具有0.1mm以上的厚度的片状。
9.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，切削加工后将所述切削加工辅助润滑材料从所述被加工材料去除时，附着于所述被加工材料的所述切削加工辅助润滑材料的成分的量相对于所述被加工材料与所述切削加工辅助润滑材料的接触部分和被加工部分的单位面积1mm2为1.0×10-8g以下。
10.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，所述切削加工辅助润滑材料在其与所述被加工材料接触的面上具有粘合层。
11.根据权利要求10所述的切削加工方法，其中，所述粘合层包含丙烯酸类聚合物。
12.根据权利要求10所述的切削加工方法，其中，切削加工后将所述切削加工辅助润滑材料从所述被加工材料去除时，附着于所述被加工材料的所述切削加工辅助润滑材料和/或所述粘合层的成分的量相对于所述被加工材料与所述切削加工辅助润滑材料的接触部分和被加工部分的单位面积1mm2为1.0×10-8g以下。
13.根据权利要求1或2所述的切削加工方法，其中，所述纤维增强复合材料为碳纤维增强塑料。
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