ＭＣのタップ加工について

質問

こんにちは。
ＭＣのタップ機能を使うことになり、試しをしてみましたが、リジットタップ加工をする時に１２個加工しただけでかけたり折れたりしてしまいます。

材質は　Ｓ５０Ｃ　です。
工具はＯＳＧのＨＳ－ＬＴ－ＳＦＴを使いました（スパイラルタップです）。
サイズはＭ３（有効深さ８）、Ｍ４（１０）、Ｍ５（１２）、Ｍ６（１２）全て止り穴です。
下穴は順番に　Φ２．６（深さ１１）、Φ３．４（１１）、Φ４．２（１５）、Φ５．１（１６）で加工しました。
ＭＣは森精機のＮＶ５０００α　１Ｂ/４０です。
プログラムは高速深穴リジットタッピングサイクルを使いました。
加工条件は、Ｓ２００、Ｆは順番に１００、１４０，１６０，２００、Ｑを１２ｍｍで加工しました。
切削液はブラソカット２０００ユニバーサルｓｗ（濃度７８％）を使っています。
チャックは普段エンドミルの仕上げなどで使っている、ユキワ　スーパーＧ１チャックを使いました。

深くなってくると折れるみたいです。下穴の先端部は干渉していないのでなぜ折れるかわかりません。

簡潔に状況を書きましたが、直したほうがいいところなど教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

追記します。
ＭＣにオイルホール機能はありません。

過去の内容を読んでて気づいたんですが、タップはＶコートの方がいいんでしょうか？
又、回転数も同じぐらいでやってらっしゃる方もいらっしゃるようですね。皆さんの具体的な加工条件を教えていただければ嬉しいです。
何卒よろしくお願いします。

大変申し訳ないことになりました。
急ぎの仕事が入ってきて、ＭＣがふさがってしまいました。
ここまでいろいろお世話になったのですが、一旦閉め切らさせていただきます。
近いうちに必ず結果を報告いたしますので、お怒りのことと思いますが、ご容赦いただきたいと思います。
本当に申し訳ありません。

回答No.9

noname#230359 · ベストアンサー

jachalさん　こんばんは

　止まり穴のタップたてですが、ボール盤を使用する場合は、スパイラル形状のタップで一度に底まで切ったり、負荷が増えて止まる（クラッチが効いたり）場合は半分位入った所で逆転して切粉を切断して再度そのままねじを切ります。ハンドタップは溝形状（直線）の関係で何度も１／４位反転して切粉を切ります。
　自動運転可能なＭＣ（ＮＣ）では通常Ｇ８４をつかい、一度で底まで加工するのが一般的だと思います。
　深穴タップサイクル（リジットタップぺッキングサイクル）は特別な事が無い限り使われていないと思います。私もこのような固定サイクルがあることは知ったとき空運転で試したのですが、必要とする場面が無く、実際の加工にはまだ一度も使った事がありません。

>工具はＯＳＧのＨＳ－ＬＴ－ＳＦＴを使いました（スパイラルタップです）。
>サイズはＭ３（有効深さ８）、Ｍ４（１０）、Ｍ５（１２）、Ｍ６（１２）全て止り穴です。
　この有効ネジの長さですが、径に対して２３倍弱ですね。これでしたら深穴用スパイラルタップを使用すれば通常のＧ８４で大丈夫だと思います（Ｍ３がちょっと心配ですが・・・）。

>タップサイクルなんですが、高速深穴サイクル（Ｇ７３的）と深穴サイクル（Ｇ８３的）ではどちらが良いとかあるんでしょうか？
特別に深い止まりネジの場合に使用すれば効果あるかと思いますが、狭い溝に切粉がたまるＧ７３的ではなく、外まで出すように（Ｇ８３的）dの値を大きくした方がいいと思います。そうすれば適度な深さで切粉を外へ持ち出す事が出来ますので切粉が詰まる事は減少すると思います。またＱの値ですが、先にのべたように（ボール盤の話）切粉が詰まる等でクラッチが効いたりする（一瞬負荷が増える）場合があるだけですから細切れとせずに、切粉が起因とする過負荷を予防する事を目的として直径の１．５倍位入った時点で一度抜くようにすれば何度も出し入れせずにすむかと思います。

例（Ｍ３Ｐ０．５深さ８の場合）
　注１．Ｚ０がプレート上面
　　２．ｄ（戻り量）は１０ミリに設定（パラメータ番号は６２２１？）
　　３．下記のように出来るはずですが、実際にやった事が有りませんので確認して下さいね。

　Ｇ８４．２Ｘ・・・Ｙ・・・Ｚ－８．Ｒ６．Ｑ１０．Ｓ・・・Ｆ．．．

とすれば切粉は完全に排出されます。切粉は回転の遠心力や切削液でで外へ出たときに飛ばすようにすればよいかと思います。

ｐｓ　長々と書きましたが、通常の固定サイクルはＧ８４になりますので、一度やられてみてはいかがでしょうか。

参考URL：

http://www.natuo.com/mcnohanasihuremu2nckodono4.htm

お礼

こんばんは。
毎度ありがとうございます。
非常にわかりやすいです。

一気に下まで降りる。
または、１２度Ｒ点まで戻る。

というようなプログラムにすれば確実かな、とか思っています。

参考のアドレスはさっそくお気に入りに追加しました。

回答No.8

noname#230359

再度こんばんは

先ほど気が付きました。

切粉を取られてからタップ加工だと思いますが、Ｑの値が小さいので、切粉も細切れになりますね。その切粉がタップ加工中の穴の中に入ることは考えれれませんでしょうか？。もしそうならＭ６も底当たりで折れる可能性もあります。

ｐｓ　出来たら試し加工した材料をコンター等で切断するなりして、底部がどうなっているのか確認した方が宜しいかと思います。

回答No.7

noname#230359

こんばんは

詳しいご説明ありがとうございました。

●ドリル
ボール盤等で使われているドリルを使用していたようですが、何度か再研磨すると鈍ってきたり先端部のテーパが正テーパ（先端部が細くなる）になっていたりする場合があります。そのまま使用すると加工された穴はドリル外周部で穴内面がこすれたりして加工硬化が起こりやすくなり、穴内面が硬くなります。
※超硬ドリルを使用すると加工された穴内面はＨＲＣ４０前後になるようです。
　Ｍ３等小径のタップたては切削トルクとタップ自体の破断トルクが接近していますので、出来るだけ加工硬化が起こり難いように新しいドリルまたコーティングされたものを使用した方がいいと思います、下穴径は現状で（Ｍ３でφ２．６等）でよいかと思います。出来たら強度のある溝長さの短いスタブドリルをお勧めします。加工条件は未コーティングφ２．６のスタブでしたらＳ２０００Ｆ１３０．Ｑは０．５位でもよろいしかと思います。

●タップサイクル
深穴サイクル（Ｚ点に行くまで何度かＲ点に帰る固定サイクルですよね）は切粉を途中で切る目的で使用されていると思いますが、Ｑが１ミリでは必要以上にタップが出入りする事になり、タップ山部がワークと摺っている時間が長くなります。磨耗の原因にもなりますので、Ｑの値をもっと大きく（Ｍ３なら有効ねじの中間で一度だけ戻るようにする）した方がよろしいかと思います。

●タップの首下長さ
なるべく短くした方がねじりにも強くなるので折れにくくなります。
コーティングが宜しいかと思います。

●切削液
水溶性を使用しているようですが、出来ましたら専用のタッピングスプレー又は油性がよろしいかと思います。
※タップの完全ねじ山部の潤滑が向上すると思います。
　コーティングされたタップでしたら、水溶性でも十分いけると思います。

切粉を排除しているとの事ですので、今回の破損原因（Ｍ３等の小径）はドリルでの加工硬化が予測されますが、Ｍ６もおれるとは考え難いです。

皆さんのアドバイスと共に再度挑戦してみて下さい。

お礼

アドバイスありがとうございます。
現在、ＯＳＧのドリル（ＥＸ－ＧＤＲ）、タップ（ＨＳ－ＬＴ－ＳＦＴ）を注文中です。
タップサイクルなんですが、高速深穴サイクル（Ｇ７３的）と深穴サイクル（Ｇ８３的）ではどちらが良いとかあるんでしょうか？
高速深穴ではｄ分だけ戻るんですけど、これだとこすれる量が多いからよくないとか、今回Ｑ１ｍｍ、ｄ１ｍｍで加工したのでこれも例えばＱを４にするとか。
深穴サイクルでは、ご指摘通りにすると１度戻ったとき、その１瞬で急いで切粉をとるとかしないといけないんじゃないか、とか考えてしまいます。
なんか聞いてばかりで申し訳ないんですが、工具が届くまで聞けることは聞いておきたいと思っています。
よろしくお願いします。

回答No.6

noname#230359

おはようございます。

その折れた状況ですが、切っている時ですか、抜いているとき？、また折れたタップはすぐ抜けましたか、ねじ山はダブっていませんか、下穴ドリルは切れているものを使用しましたか（出来たら加工条件も）、切粉詰まりはありませんか、タップ加工時に前加工で発生した切粉は排除（下穴の底等）されていますか？。

深穴リジットタップサイクルは以前も使われていたのでしょうか？。

タップ長さは標準でしょうか？。

質問ばかりで申し訳ありませんが、もしかしたら原因がわかるかも知れません。

お礼

おはようございます。
まずはじめに、プログラムをＭ２９Ｇ８４、Ｒ点からＺ分一気に降りるプログラム（Ｇ８１的な動き）で加工して折れたので、次にＧ７３的な動きをするものに変えました。このときＭ３でＳ２００、切り込み量Ｑ１ｍｍ、戻り量ｄ１ｍｍにしました。
それで折れた場所はＺが一番下まで折りきったときに折れました。
折れたタップは簡単には取れませんでしたのでそのままです（試し材だったので）。
下穴ですが、皆さんの意見から私の考えとして、これが原因ではないかと考えております。というのも使ったドリルが汎用フライスや時にはボール盤などで使っているドリルをそのままドリルチャックにつけてあけていました。かつ、うちにはドリル研磨機がなく、切れなくなるとグラインダーで手研磨していました。今まで直立ボール盤のタッパーやハンドタップ（Ｍ３は全部）だったのでこれでよかったんですが、ドリルをミーリングチャックにつけれるものにして、加工してみようと思っております。
ドリルの加工条件は、
Φ２．６でＳ２０００　Ｆ１００　Ｑ０．３
Φ３．４でＳ１５００　Ｆ１００　Ｑ０．３
Φ４．２でＳ１２００　Ｆ１００　Ｑ０．４
Φ５．１でＳ１０００　Ｆ１００　Ｑ０．５
です。
タップの前は切粉をかなり念入りにとりました。
タップ長さというのは、チャックから外に出ている部分の長さということでしょうか。それだとしたら、４０５０ｍｍぐらいです。いわゆるポケット加工の底部分にタップを切ることが多いので長めに出しています。

長々と書きましたが、原因としては、下穴と深くなったときの切粉の排出ではないかと思います。下にも書きましたけど２３日かかりそうなのでドリルの加工条件などアドバイスお願いします。

補足

工具明日には届きそうです。

↑やっぱり２３日です。

回答No.5

noname#230359

被削材がS50Cという事なので、私なら
　下穴は、例えばＯＳＧならＥＸゴールドドリル。
　タップは、ＴＩＮコーティング。
　クーラントは１５％　もしくはそれ以上。
にして取っ掛かります。
理由は、
　ドリルは穴位置、真直度、径の安定など加工品位を上げるため。
　タップのコーティングについてはＶコートよりＴＩＮコートの方が結果が良かったため
　（あくまでもうちの場合。Ｓ５０Ｃに対するメーカー推奨はＶですね）。
　クーラントはブラソは使った事ないんで分かりませんが、タップがトラぶる場合は濃い
　方が良い（これも経験則）。本当は不水溶性が良いらしいですが。
です。

切削条件に関しては、うちはM3でS500S600ぐらいです。

加工の順番ですが、2.6D、M3、3.4D、M4…のように下穴やったらすぐにタップやった方
が安心です。先に下穴を全部やってしまうと既に開けた穴の中に他の穴の加工時の切子
が入って折れの原因となるからです。
本当に気を使う時にはクーラントの流れの上流から穴を開けたりもします。
お使いの機械は恐らくかなりの吐出量があると思うので、そこまで神経質にならなくて
も良いかもしれません。吐出量の少なかった時代の機械から使ってますので、気分的な
安全策ですね、これは。

あとは転造を使ってみるとか、どうしてもダメならテーブルの端に小さなバイスを付け
て空き缶をくわえさせ、中に石油かなにかで蜂蜜程度の粘度に伸ばしたタッピングペー
ストを満たし、そこににタップを突っ込んでからサイクルに入るとか…

お礼

回答ありがとうございます。
大変参考になります。タッピングペーストを手塗りして、１つ１つ切粉をとってやってみたいと思います。
工具発注からなので２３日かかるかもしれないですけど、結果は追記したいと思いますので、見守ってください。

回答No.4

noname#230359

> 下穴の深さなんですが、深いほうがいいと思っていたんですが、何か基準のようなも
現状は
ねじ　　　　ねじ　　　　
サイズ　　有効深さ　　下穴　　深さ　　下穴深さ－有効深さ
Ｍ３　　　　（８）、　　　Φ２．６　（１１）、　　　３（６ピッチ分）
Ｍ４　　　　（１０）、　　Φ３．４　（１１）、　　　１（１．４ピッチ分）
Ｍ５　　　　（１２）、　　Φ４．２　（１５）、　　　３（３．８ピッチ分）
Ｍ６　　　　（１２）、　　Φ５ ．１　（１６）　　　　４（４ピッチ分）
です。
下穴深さ－有効深さが余裕になるんですが、結構バラバラですよね
これを一定にしたほうが今後の対策時に良いと思います。

お礼

ご指摘ありがとうございます。
すいません。Ｍ４の下穴深さ１３でした。
今まで、タップはハンドタップと直立ボール盤のタッパーを使っていたので、下穴深さは適当な感じでした。
一定にして試したいと思います。

回答No.3

noname#230359

失礼しました、
下穴は問題ないようですね。

お礼

いえいえ、ありがとうございます。

回答No.2

noname#230359

プログラム的には大丈夫のような気がします。
工具カタログに条件が載っているので
もう一度確認してみては？

気になったのが、加工手順が
1.センター
2.ドリル
3.タップ
ですよね？

ドリル加工の時に直角に入っていない場合が
あります。（曲がって加工してしまう場合）
そのためにタップが折れる可能性があります。

そのため、
例えば（M3の場合）
1.センター
2.φ2.3ドリル
3.φ2.5エンドミル
4.M3タップ

と試してみてはどうでしょうか？

当然、エンドミルは有効深さより
深く入れないとだめです。

お礼

ご指摘ありがとうございます。
説明不足でしたね。すいません。
加工手順はご指摘のとおりです。
エンドミルを使う方法は思いつきませんでした。工程が１つ増えるのは気になるところですが、試してみたいと思います。

ドリルに関してですが、リーディングドリルを使って、センタリングと面取りを同時に行っています。これにより、ドリルが曲がるというようなこともあるんでしょうか。
お願いします。

回答No.1

noname#230359

まず思ったのは切削速度が遅すぎませんか？焼き入れしている訳じゃないですよね？
V２４m/minは遅すぎると思います。
15m/min以上は可能だと思いますが・・・

下穴も小さいと思います。
M3　　M4　M5　　M6
2.5　　3.3　　4.2　　5.0

下穴深さも余裕が一定じゃないですよね
ＰＸ２とか３とか何か基準を設けて数値を変えてテストするべきでしょう。

クーラントは２０００ユニバーサルｓｗですともう少し濃い方が良いと思います、１０１５％

あと切粉のハケ（逃げ）がどうか、絡んだり、穴底に残ったりしていないかどうか確かめてください。

お礼

ご指摘ありがとうございます。
切削速度が思っていたよりもかなり速いですね。

下穴の深さなんですが、深いほうがいいと思っていたんですが、何か基準のようなものがあるんですか？
お願いします。