旋盤ドリル加工の曲がりについて

質問

今回はＮＣ旋盤でのドリル加工についての相談です。先に不具合内容を説明します。
　Φ５．５ドリルの穴あけ加工（ワーク回転）において深さ３５ｍｍの所で曲がり０.５ｍｍ（同心度Φ１.０）発生しました。
　材料：ＳＣＭ４１５
　切削条件：Ｖ１２ｍ／ｍｉｎ　Ｆ０.０６ｍｍ／ｒｅｖ（ステップ２ｍｍ）

　ＮＣ旋盤での穴あけ加工を頻繁に行っています。ただ加工するワークの種類が多く、通常１０本も満たない本数で段取り替えという状況です。
　今回不具合が発生したワークは少しロットも大きく、２０本あったのですが、その内１本だけ極端に大きな曲がりが発生しました。
考えられる原因や似たような経験がされてましたらご教授願います。
　ドリルの取り付けは内径工具取り付けスリーブにストレートシャンクミニコレットを取り付け、工具をコレットチャックで固定しています。
　刃先の突き出し長さは約８０ｍｍあります。

回答No.4

noname#230359

ドリルの求心力（この言い方でいいのかな？）は送りを上げる事で解決します、ただその場合ドリルの痛みも早くなります、切削液が穴の底まで行き渡る様に工夫しましょう。
また、ステップが２mmでは短すぎる様です、ステップ長を入り口で５mm奥で２mmと変えてみてはどうでしょう。

ちなみに、うちでやっているプログラムの一例。

SUS304の7mm ドリル径=4.0mm 穴深さ=37mm

T303 G97 S1300 M93 G0 X0;
Z1.5 M28;
G1 Z-5.0 F500;　←送りはDの１３％前後
W50;
Z-10.0;
G0 Z3.0;
G4 U0.3;　←ドウェルで冷える時間を稼ぐ
Z-9.7;
G1 Z-15.0;
G0 Z3.0;
G4 U0.4;
Z-14.7;
G1 Z-19.0;
;
;
G1 Z-35.0;
G0 Z3.0;
G4 U0.9;
Z-34.7;
Z3.0;　　←ドリルを出し入れすることで、切削液を行き渡らせる
Z-34.7;
G1 Z-37.0;
G0 Z20.0 M29;
M1;

こんな感じで結構効果出てます、ご参考までに。

ちなみに、ドリルはコバルト製の高送り深穴用の「突撃ドリル」とか「一撃ドリル」です。

お礼

お礼が遅くなり失礼しました。
ＮＣ機標準の固定サイクルを多用してたところがありました。
ワーク形状による適正条件をそれぞれに考えるようにします。
ありがとうございました。

回答No.3

noname#230359

こんにちわ

以前、SCM435という材質で２０キリ深さ80ぐらいの孔あけ加工をした時、めちゃくちゃ曲がってあいた記憶があります。その時は、ボウリングバーでさらい直して何とかなった事がありました＾＾上司に相談した所、穴曲がりしやすい材質だと聞きました。（SK材、S45Cなど・・・）
自分が、やっている対策は次のような感じです。

1、貫通穴なら、表と裏から加工する。（新品のドリルで・・・手研ぎだと必ず曲がります＾＾）
2、ボウリングバーでさらい直す。
3、ガンドリルで孔あけして、両センターで角出しする。

3が、一番間違いないです、がんばってください

お礼

お礼が遅くなり失礼しました。
曲がりの根本対策をいろいろな方からアドバイスいただきました。

今回連絡いただきました１と２の対策は似たような方法で取り入れている加工品もあります。

加工した穴にはドローボルトが通るようになります。曲がりがあるとボルトが芯ずれして組みつけられないようになります。

裏表加工で曲がり量を減らすことと機能的に不要な側は穴径を大きくして加工するなど対策している加工品もあります。

全ての加工品に展開できればいいのですが種類が多く図面変更は大変です。
やはり曲げない加工技術は必要ですね。お互い頑張りましょう。
ありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

単純に刃先の突き出し長さが長すぎるということではないでしょうか？
もっと短く出来ませんか？
原因としてドリルの刃先の芯が出ていないか、ドリルで加工する際、工具がたわむといったことだと思います。
芯が出ていないものに関しては芯が出るように再研磨する。工具がたわむといったことの対策としては
?加工時の送りをさらに遅くしてみる
?工具の突き出し長さを出来るだけ短くする。（加工できるぎりぎりまで）
?ドリルを超硬ドリルに変える。（工具の剛性を上げる）
後、ドリル加工をする前にもちろんセンタードリルで中心にポンチ加工はしてますよね？
参考になれば幸いです。

「旋盤でのドリル加工はマシニングセンターやボール盤よりも曲がりやすいのでしょうか？」
旋盤のほうが曲がりにくいと思います。
理由はワークを回転させて加工をするため芯がずれにくいと考えるからです。
（あくまでも機械の芯が出ている場合です）
先にも書きましたが、突き出し長さをもう少し短くし、超硬ドリルにすればほとんど問題がなくなると思います。

お礼

ありがとうございます。
　送り速度は現在、メーカー推奨値の半分ぐらいです。
　直ぐに再現できないですが、曲がりが発生した時に、もっと遅くして加工してみます。
　ドリルの突き出し量なんですが、新品の状態で使った方が切れ味がよいと考え、刃先を落としておりません。
　センタードリルは加工しております。
　旋盤でのドリル加工はマシニングセンターやボール盤よりも曲がりやすいのでしょうか？

回答No.1

noname#230359

感じたこと
１．送りが少し遅い？
２．突き出しが長い
３．刃物の振れ量は？
４．刃物の材質は？ハイスなら超硬にする

> 　途中で大きく曲がりが発生した可能性があるのですが、切れ味の低下が大きな曲が
> りにつながったと考えられるでしょうか？
切れ味のバランスが少しでも崩れると曲がりやすくなります。

> 　旋盤による穴あけは旋盤特有の曲がりが発生しやすいのでしょうか？
ワーク回転は曲がりにくいとされています。

補足

送りはメーカー推奨値の半分程度です。
　突き出しも長いです。新品状態の方が良いと考えておりました。
　刃先の振れは、工具固定となっておりチャックからの振り回し確認ですが、０．０１程度です。ただ刃先での確認で正確に読みきれません。又、切刃の２点読みですので、刃先と直交方向の振れはわかりません。

　途中で大きく曲がりが発生した可能性があるのですが、切れ味の低下が大きな曲がりにつながったと考えられるでしょうか？
　旋盤による穴あけは旋盤特有の曲がりが発生しやすいのでしょうか？

　材質はハイス（コーティングあり）です。超硬も検討してみます。
ありがとうございました。