SUS304N2の機械加工の方法

質問

ピン（丸棒）の強度を確保するためSUS304N2を採用しましたが、機械屋さんから「穴がうまくあかない」と言われています。
加工はφ60の丸棒中心長さ方向にφ8/長さ中心縦方向にφ5の加工をする様にしているのですが、ドリルが途中で進まなくなり歯を削り直しているようです。
ドリルの材質、回転速度、送り速度など何かポイントがあるのでしょうか？

御教示下さい。

回答No.3

noname#230359 · ベストアンサー

高強度のSUS304N2の切削加工には、誰もが苦労させられます。

先ず刃具ですが、Ｂ坊の経験では、いわゆる超耐熱合金にφ5の孔を60mmあけるのに、超硬のドリルを高速度鋼工具並みの加工条件で使用して能率をあげたこともありますが、ドリルが折れた場合に放電以外に救済の方法がないので、覚悟が必要です。やはり常識的に高速度鋼のドリルということになるでしょうが、たとえば宇都宮の「プロタイプコバルト｣、日立のＹＫＳなど、「強力型」などと称して売られているプロペラ形断面の製品は、刃先角度も大きめでXシニングも最初から研ぎつけてあり、Ｂ坊は好んで使っています。

ツーリングは「ドリルだからドリルチャック」と決め付けず、コレットチャックを使って強力かつ精度よくドリルを把握できるものがおすすめです。これならドリルの溝の部分でもチャックできるので、ドリルを必要最小限に短くつかんでより有利な条件で加工できます。たとえばユキワ精工の「ドリルミルチャック」あたりならテーパシャンクの製品もあり、価格的にもドリルチャックと同じか、むしろ安いくらいのはずです。

切削剤の刷毛塗りはおまじないよりマシくらいの効果しかありません。オイルホール付のドリルが使えない状況では、圧縮エアで切削剤をミストにしてタップリ連続噴霧してやるのが一番です。潤滑、冷却ともに効果があります。ミスト装置はいろいろありますが、切削剤の容器からビニル管などを配管してエアの噴出し口にベンチュリ管の要領で沿わせる手作りの間に合わせでも、かなり吸い出します。

切削剤は、パラ様のお答えにある、油性で極圧剤が添加されているものが良いのですが、刃先が滑っているような感じがある場合や冷却に問題がある場合は、油分を含まないソリューブルタイプの水溶性切削剤を通常より濃く（5～10倍くらいが目安）して使うと良いでしょう。とにかく、ケチってはいけません。

汎用機で加工するなら旋盤よりも、ボール盤のようにクイル軸を伸ばすことで主軸送りのできるフライス盤があれば、そのほうが能率はよいでしょう。ボール盤でダメでも、はるかに剛性のあるフライス盤ならいけるはずです。ただし、切りくずが加工中の穴の中に落ち込むと厄介なので、エアで吹き飛ばすなり、切削剤で流し去るなりの工夫が必要です。

難削材では切りくずも強靭なので、切り粉詰まりをおそれ、とかく小刻みに送ってチョコマカとドリルを出し入れしたくなりますが、チマチマ削っていると加工硬化を促進しているようなもので、刃具はすぐにヘタります。刃先が喰いついたらゆっくりと、しかしできるだけ送りを止めることなく送りましょう。妙な言い方ですが、孔をあけるというより、ドリルを送り込んで切り粉を出してやるという感じです。

ほとんど目安にしか過ぎませんが、切削速度は毎分5ｍ～15ｍ（毎分200～600回転）、送りは1回転当たり0.05～0.3mmあたりというところでしょうか。

加工途中で穴の底が加工硬化してドリルが入っていかなくなったら、ドリルの先端角を180°に研削するか、エンドミルの外周刃を先端の10mmほどだけ残して根元側は逃がした刃具によって加工硬化層を取り除くことになります。

そしていよいよ最後の手段。いろいろ工夫しても刃具がすぐにヘタってしまってどうにもならないときは、思い切って刃具を惜しみなくふんだんに使うことです。ドリルなど安いもの、と割り切って、たくさん用意して切れなくなったらすぐに外して再研削（Xシニング必須）にまわし、その間に新しい（または再研削済み）の刃具に交換して加工を進めたほうが、アーでもないコーでもないと工夫に時間をかけるよりは結果的に早くできる、ということもあります。

参考URL：

http://www.usnet.jp/products/guide_coprod.html http://www.yukiwa.co.jp/seihin/tooling/1-7.html

お礼

大変詳しい御回答ありがとうございました。
早速、機械屋さんにこれで連絡してみます。

回答No.4

noname#230359

腹が痛いという訴えだけで　診もしないで（詳細が不明）診断を下せる医者はいないと思います
また条件が不明という事は質問者さんが分かっていないという事ですよね
そのような状態で他から聞いた話を相手が聞くのでしょうか？

回答No.2

noname#230359

304から303に転換できませんか？
304の加工で刃先の潤滑が出来てますか？
まず、手で加工するのは大変すぎます。
ドリルはコバルトであること。
切削油は油性。
短いドリルでステップ（2ミリか3ミリ）させながら20ミリくらい突っ込む。
長めのドリルでまた突っ込む。
ホントは反対から開けたいけども、長いので貫通。３回か４回に工程をわける。
ステンコロリンなんかの油は高いですが有効です。
もったいないなら、タップ油なんかを切削油にまぜる。

刃先に油が付いてるかドウかで持ちが変わります。マメにステップさせましょう。
最初の案内にもよりますが、出来るだけ短いドリルで誘いを作りましょう。
煙が出るようではダメです。

スミマセン。ボール盤と間違えてました。
旋盤で案内を作ってボール盤も可ですが、スピンドルスルーのマシニングだったら楽なんですけどね。

お礼

御回答ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

強度的に304N2が必要で、既に材料入荷済みなもので・・・
本数も30本程度あるので苦労しています。

回答No.1

noname#230359

質問には現状の開示が必要です
１．穴の直径（コレは分かります）　深さ
２．使用工具　メーカ名　型式　材質
３．切削条件　回転数（切削速度）　送り（mm/rev）
　　加工方法　ワンパスで加工しているのか　ステップさせているのか
　　切削油　メーカ名　種類
４．不満点　現在の再研磨までの切削距離（mm）

補足

早速御連絡ありがとうございます。
機械加工は外注で施行していること、私が機械加工に疎いことで詳細はよくわかりません。不満点はSUS304の機械加工と比べて倍以上時間が掛かってしまうとのこと・ドリルが直ぐ切れなくなることで、何か良い加工要領はないかと聞かれています。（ドリルの材など）情報が少なくてすみませんが、何か良いアドバイスをいただければ幸いです。

分かっている情報
1.加工　φ8×60mm深さ（ピン長さ120mm）/φ5×直径貫通
2.使用工具　旋盤で加工（ボール盤は逃げて加工できないとのこと）
　ドリルは3種類使用したけどうまくいかないとのこと（詳細は不明）
3.切削条件　回転数は低速（数値不明）
　　　　　　送り　手動（ゆっくり）
　　　　　　切削油　種類不明（少し送って戻し、刷毛塗りをしている）

以上の情報しかないのですが、逆にどのような工具を使用して、どう加工したら良いということは出来ないでしょうか？