安定ローブ図をやさしく解説：びびりが消える回転数を図から選ぶ方法

「回転数を少し変えたらびびりが消えた」——この経験をしたことがある方は多いと思います。しかしどの回転数に変えれば消えるのか、勘と経験だけで探すのは非効率です。安定ローブ図（Stability Lobe Diagram）は、「この回転数なら安定して切れる」「この回転数は危険」を図で示してくれるツールです。読み方さえわかれば、試行錯誤なしに安全な切削条件を選べます。

安定ローブ図とは何か：1枚の図でわかること

安定ローブ図は、横軸に主軸回転数（rpm）、縦軸に軸方向切込み量（ap）をとり、「びびりが起きない条件」と「びびりが起きる条件」の境界線を描いた図です。

境界線より下（グレー領域）が安定ゾーン、境界線より上（赤領域）が不安定ゾーン（びびり発生）です。そして境界線が山のように盛り上がっている部分——これが「安定ポケット」で、この回転数では驚くほど深い切込みまで安定して切れます。

▲ 安定ローブ図の概念図（2枚刃エンドミル・アルミ加工の例）。山の頂上付近（安定ポケット）を狙うと深い切込みで安定加工できる。

なぜローブ（山）ができるのか：再生びびりのメカニズム

安定ローブ図の山と谷のパターンは、「再生びびり」のメカニズムから生まれます。

再生びびりのしくみ

エンドミルの刃が切削面を通過すると、振動によって微細な波打ちが表面に残ります。次の刃がその波打ち面を切削するとき、切削厚さが周期的に変化し、切削力が振動します。この振動が前の刃の波打ちをさらに増幅させる——この自己増殖ループが再生びびりです。

▲ 再生びびりのイメージ。前刃の振動波形（青）を次刃が追いかけ、位相がずれると切削厚さが変動して振動が増幅する。

安定ポケットが生まれる理由

刃が前刃の波形とちょうど「同位相」で切削すると、切削厚さが一定になり振動が増幅されません。この同位相条件が成立する回転数が安定ポケットです。工具の固有振動数（fn）と刃数（Z）から次式で計算できます。

簡単に言うと、固有振動数が高いほど・刃数が少ないほど、安定ポケットが高回転側に現れます。2枚刃エンドミルで固有振動数800Hzの工具系なら、主なポケットは約24,000rpm・12,000rpm・8,000rpmに現れます。

安定ポケットを現場で探す：タッピングテスト

高精度な安定ローブ図を作るには動剛性測定器（インパクトハンマー＋加速度センサー）が必要ですが、固有振動数の「あたり」をつける方法なら現場でも実施できます。

タッピングテストの手順

安定ローブ図の活用：回転数の選び方フロー

刃数と突き出し量が安定ローブ図を変える

刃数の影響

突き出し量と安定限界の関係

突き出し量（オーバーハング）を長くすると工具系の剛性が下がり、安定ローブ図全体が「下にシフト」します——同じ回転数でも許容切込みが下がります。突き出し量はエンドミル径の3〜4倍を超えると急激に剛性が低下します（剛性はL³に反比例）。

▲ 突き出し量を変えたときの安定限界（最大ap）の変化イメージ。突き出し2D以内に収めるのが理想。