極力カッターマークを出さない加工方法ありませんか？

質問

みなさんこんにちは
タイトルの件なのですが
現在森精機NV5000にて加工をしています
加工形状はS50Cの□320にφ15、深さ4.2mmのものが100個です
現在の加工方法は
φ10GDR（OSGゴールドドリル)にて4mm下穴あけ
φ8MS2MS(三菱超鋼ソリッドエンドミル)にて1mmピッチで円弧加工
です
加工条件としては
φ10GDR：S800F140
φ8MS2MS：S4000F520

NCプロの作成はCADで図面を作成した後CAM出力をして
手直しでちょこっといじりました
(出力そのままだとカッターマークがひどいので・・)

円弧ですがR6の円弧補正をつけて4mmまで掘り進んだところで
残りの0.2は円弧補正時に掘り下げる加工しています
最後にS8000してゼロカットをしている状態です
(説明が難しいですね・・)

ここで問題なのが底についたとき(Z－4.2になった時)の
カッターマークが残ってしまいます
底についてからぐるっと円弧で回ってるのですが
エンドミルが底についた部分だけがやけにはっきり残ってしまう感じです
その位置からぐるっと回る部分は特に目立たないので気にはなりませんが
一個だけのプログラムを作って端材で加工したときにくらべ
数個連続して加工すると気にならない部分にもカッターマークが出てしまいます
(たぶん切子をかんでしまっているのでは？と思いますが・・)

このような感じなのですが極力カッターマークを消す加工方法、条件や
推奨プログラムはありませんでしょうか

宜しくお願いします

書き忘れていたのですが
文章からもわかると思いますが
問題にしているカッターマークは底面です
側面はまったく問題ありません

上記参考URL見れなくなってますね
再度URLをあげておきます
http://proxy.f3.ymdb.yahoofs.jp/bc/47d2439e_9ea3/bc/enko.txt?bcXkH1HByjgj2tD2

本日CAD/CAMメーカーに問い合わせたところ
CAM上でヘリカル切削のプログラムを作成できることを知りました
早速プログラムを作り加工してみました
http://proxy.f3.ymdb.yahoofs.jp/bc/47d2439e_9ea3/bc/enko2.txt?bc6YJ1HB7OgptXo3

気にしていた底についた時のカッターマークは消えたように見えますが
全体的にカッターマークが付いたようになります
もう少しな感じなのですが
よいアドバイスありませんでしょうか
よろしくお願いします

作成したNCプロ
http://proxy.f3.ymdb.yahoofs.jp/bc/47d2439e_9ea3/bc/enko.txt?bcTqk0HBMY5A2tD2

回答No.3

noname#230359

どの程度の切削送りでZの仕上げ面まで下がっているのかわかりませんが、Z-4.2まで下がったときの負荷でエンドミルの刃先が振動し、マークが付いたのではないかと思います。
ホルダや機械主軸の剛性なども原因として考えられますが、まずはプログラムで対処してみてはどうでしょう。

回答(1)さんもおっしゃっておられるように、ヘリカルを使うのが一番よいと思います。

?始めからヘリカルでピッチ1?でZ-4.15まで加工
?Z-4.15に到達後、円弧切削でφ15穴部を仕上げる
?そこからさらにZ-4.2までヘリカルでアプローチ
?Z-4.2まで到達後、底部をφ14.98にて円弧切削で仕上げる
?ヘリカルで穴の中心座標までZ+0.02程度エスケープ

?のＺ仕上げ代はいろいろ試してみてください。あ、もしヘリカル仕様じゃなかったら、底仕上げのアプローチでランピングという手もあります。

ヘリカル加工はできたようですね。

>気にしていた底についた時のカッターマークは消えたように見えますが
>全体的にカッターマークが付いたようになります

荒加工の工具と仕上げ工具とを分け、仕上げ加工前に切粉の除去をしてはどうでしょうか。メリットは
?仕上げ工具の工具寿命が延びるので面粗度が安定する
?切粉の噛み込みによる面粗度の不具合を防ぐ
でしょうか。

(１)さんもおっしゃってますが、全体的に付くカッターマーク(スジ状のもの)にはコーナー部にRを付けるのは有効です。いろいろ試してみてください。

ちなみにランピングとは、X軸(もしくはY軸)とZ軸を同時に動かして加工する方法です。ポケット加工をするとき、下穴無しでアプローチする場合などに使います。（ヘリカルできるなら今回は必要ありませんが）
特別な仕様はいらず、同時２軸以上のNC装置を搭載している機械（ほとんどそうだと思いますが）ならどんなものでも可能です。機会があれば試してみてください。

お礼

回答ありがとうございます
再度作成したプログラムをあげておきましたので
見ていただけますか?

Zの仕上げ面までの切削送りですが最初に書いたように
F520で送っています
最後の0カットしている時には回転数だけを倍にして
送りはそのままです

お恥ずかしい話ですが
基本的にCAMでプログラムを作成しているので
ヘリカル加工のプログラムの組み方がよくわかりません
お手数でなければ単純なプログラムでよいので
教えていただけないでしょうか

また底仕上げのアプローチでランピングというてもありますとのことですが
これはどういうものなのでしょうか

よろしくお願いします

回答ありがとうございます
刃先の勉強が第一優先っぽいですね！
とりあえず、粗と仕上げで工具を分けてさらにその間に清掃もはいるような
プログラムを作成してみることにします

ランピングに付いても勉強になりました
ありがとうございました

回答No.2

noname#230359

残念ながらプログラムを見ることが出来ないので思い当たることを書きます。（多分、見ても同じ）

Ｚ軸の逃げが影響しているのかも？

エンドミルは切込時は上方向に力（反力）がかかりますが、切込みが終われば今度は逆に、
刃先のスクイ角やリードの影響で逆の力が発生すると考えられます。

保持具は何を使っておられますか。
２面拘束のタイプですとツール本体の逃げは無視出来ますが、
ごくわずかに進行方向にたわみも発生しますが、
この場合は後刃を引かないので仕上げ面はきれいに見えます。

個人的には、ミーリングチャックよりサイドロック又は焼き嵌めのタイプが
剛性があると思います。

主軸の逃げも０では無いと思いますし（多分、無視出来る範囲）

後は、ワークの剛性（治具を含む）
ワークが弾性変形しているとか。（考えづらい）

切粉の影響だとすればクーラントの量やかけ方を考慮しなくてはいけないと思います。

具体的解決策を提示できずにゴメンナサイ。

お礼

回答ありがとうございます
この質問を載せたときにはURL見れたのですが
なぜか見れなくなっていました
再度URLをあげておきました

Z軸の逃げが影響しているとは
円弧で回った後のZの逃げということでしょうか
どういった感じのプログラムを組めばよいのでしょうか

保持具ですがミーリングチャックを使用しています
残念ながらサイドロックや焼き嵌めタイプのものは所持していません

ワークの剛性ですがその辺はちょっとわかりません
チャッキングにはマグネットチャックを使用しています

クーラントですが基本的にはどのようにかければよいでしょうか
現在は一応刃先に当たる感じでかけています
汎用フライス等に比べると勢いよく4方向からかかっている感じです

他に何かありましたらよろしくお願いします

回答No.1

noname#230359

ゼロカットが同じ深さでは、その前でカッターマークが付いてしまい、あまり意味無いような気がします。

?ゼロカットの代わりに0.03位削る（そのエンドミルで削れる最小量）
?このとき外周は0.02ぐらい逃がす（厳密に言えば段差が付くが支障ない）
　側面を削ることによるエンドミルの倒れを防ぐ
?エンドミルの切刃の角を、ダイヤラッパーなどで僅かに磨く
?ヘリカル送りが有るなら、アプローチ円において微少量Ｚを下げて上げる

ぐらいでしょうか？　どれが良いのかまでは判りません。

?はハイスエンドミルで角か鋭すぎた場合を想定しましたが、超硬なら多分ホーニングで丸めてあると思われるので不要です。
でも、綺麗な仕上げを望むなら、粗仕上げは別の工具でやるべきでしょう。

?工具メーカのカタログで推奨加工条件をみると、最小切込み量は数値でなくグラフ内に表示されてるはずです。
多少は下回っても大丈夫ですが、切れ刃がホーニングでＲ付けされていると、微少な切込みでは掬い角が取れない状態になり、削るより擦ってしまうことが起こります。こうなると面が荒れます。

＞MC自体は1/1000まで動いてくれるみたいなのですが・・

これは、表示がそう見えるだけ＞機械が座標を検出する（スケール）位置でそうなってるだけ、、と考えた方が良いです。
２さん、３さんのご指摘どおり主軸のガタ等で、工具の先でどうなるかは保証のかぎりではありません。

?刃の角がピン角なら顕微鏡で段差が観察されますが、刃の角にはＲがついてるはずで、それに隠れてしまいます。側面と底面を別々に仕上げることはテクニックのひとつです。

あとは?ですね。これは説明が難しいですが、角が鋭利過ぎる刃ほどカッターマークが目立ちます。
角に僅かなＲを付ければ良くなることがあります。複数刃やるのは面倒なので、グラインダーで削って１枚刃にして、磨き上げることもします。
また底面がフラットなミスミのエンドミルで試したことがありますが、その結果は忘れてしまいました。色々試してみることです。

すみません、エンドミルは殆どグラフで示されたものは無いですね。
チップでは大抵有ることと勘違いしてました。それとの刃先形状の比較から類推するしかないです。

お礼

回答ありがとうございます
?ですがそのエンドミルで削れる最小量というのがわからないのですが
どこかに記載されているものなのでしょうか?
MC自体は1/1000まで動いてくれるみたいなのですが・・

?ですが1/100程度の段差でもゴム金型なので成形すると
その段差がくっきりと出てしまいます。
なので加工的には支障無いのかもしれませんがなるべくなら避けたいです

?ですがヘリカル送りがあるならとのことですが
機械的にそういったオプションがあるかどうかということなのでしょうか?
円弧を描くプログラムをCAMで作成して
その後手直しで円弧を切り込む箇所にZの切込みを入れた
プログラムに修正すると
その通りに動くことが出来るのでたぶんあるのではないかと思います
参考プログラムを見ていただければわかるとは思いますが
アプローチ円に到達する直線でZを掘り込んでいます
またその逆も試しましたが
(直線でZを切り込まずにアプローチ円上でZ-0.2～-0.01切り込む）
やはりZ-4.2に到達している箇所でカッターマークが
くっきりと浮かび上がってしまいました

このような結果です
他によい方法はありませんでしょうか
よろしくお願いします

回答ありがとうございます
?ですがメーカーカタログを見てもそのような情報が載っていません。。
見方が悪いのでしょうか?

工具の刃先一つで表面の精度が変わってくるのですね
勉強になりました
刃先の勉強もしてみたいと思います
ありがとうございました