旋盤加工時における寸法のバラツキ

質問

すごく簡単な事のように思いますが、困っております。
NC旋盤（主軸移動型）での加工ですが、何個か連続して寸法確認していると突然外径が１０μ程変化する時があり公差外になってしまいます。原因はいろいろあると思いますが、傾向と対策をお願いします。
（材料は、SUS303の研磨材で外径公差はレンジ５μです。）

回答No.4

noname#230359

構成刃先の話はすでに出ているので、ほかに考えられる要因はまずは油温上昇による寸法変動です。機械によっては20ミクロンくらい平気で変動します。しかも連続的な変化ではなく、突然寸法が動くような機械もあります。次にチップとホルダーの座りの悪さです。加工で負荷がかかることによりチップが微妙にずれることがあり、当然寸法が変わります。特に使い古したホルダーや、材料にぶつけたり刃先の欠損で強い負荷がかかったホルダーは要注意です。寸法がマイナス方向に行くのは大抵この3つが原因だと思います。

構成刃先の件ですが、303はオーステナイト系のステンレスの中では構成刃先になりやすい材質です。304・316は切削面がテカッとしていますが、303ではやや曇ったような印象になると思います。これは303が脆い性質であるのと構成刃先の影響だと考えています。特に周速をあげられない場合がある螺子切と中ぐりで顕著です。実際刃先を顕微鏡で見ると構成刃を生じています。構成刃の対策としては仕上切削にサーメット系のチップを使うと改善されることがあります。ただ私はステンレスにあまりサーメットは使いたくないので、螺子切で不等螺子部を極力小さくしたいため周速があげられないときに使用しています。

うちは特にヒーターなどは導入していません。寸法が出て連続加工に入ったら油温が安定するまではこまめに寸法をチェックしています。公差幅が0.05くらいならあまり気にしませんが、0.02以下くらいになると気をつけていても公差外になることがあります。特に冬場は機械が冷え切っているので油温上昇による変化も大きくなります。
ロウ付バイトはかなりすくい角をつけないと構成刃先やクレーター磨耗になりやすいと思います。303の切削であればりんごの皮がむけるくらい鋭利な刃先で大丈夫です。その代わり周速は控えめに、また荒取りは別刃物でしっかりと行ってください。うちもよく303を加工していますが、切削条件さえ決まれば5000個程度の加工は刃物交換もなく(ドリル・タップは除く)24時間連続で稼動させています。

お礼

ありがとうございます。
油温が影響しているとは気が付きませんでした。20μとは恐ろしいですね。油温の調整には、ヒーターを入れて定温にすれば良いのでしょうか？
こちらでは、ロウ付バイト（超硬）を使用しています。
超硬も構成刃先の要因になるでしょうか？

回答ありがとうございます。
うちでは、３００００～６００００個（製品の状態を見ながら）でバイト研磨しています。（製品カウントでの研磨・交換はやっておりません。）また、バイトにすくい角をつけておりません。すくい角をつけた時、磨耗で芯高が変わりませんか？
挽き目は結構きれいに出ているので、機械側の問題なのでしょうか？

回答No.3

noname#230359

構成刃先をまずは疑いますが、機械の不具合により、発生することもあります。
油剤をサーチングカット（ＨＧ－５０，ＨＧ－３０，ＦＳ－５５Ｓ）に変更しても、発生しますので、その場合は、機械の整備をされることをお勧めします。

お礼

御世話になっております。
加工条件を変えて加工してみます。
それでもダメな時には、メーカーに相談してみます。

回答No.2

noname#230359

構成刃先ですよね。通常SUS303には構成刃先は付きにくい事になっておりますが、周速によっては付着すると思います。
スイス型自動旋盤の加工では油も重要ですので検討したほうが良いでしょう
サーチングカット切削油が代表的だと思います。

参考URL：

http://www.kyouwa-oil.com

お礼

早速の回答ありがとうございます。
現在サーチングカットHG-50を使用しております。
加工条件を変えてテスト加工してみようかと思います。

回答No.1

noname#230359

外径がプラスになるのですか、それともマイナスになるのですか？

補足

今回は、マイナス傾向です。