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ドリル加工での深穴加工

お世話になります。深穴加工をして、すごく加工穴が流れてしまい原因が よくわからず、ご教授頂きたくお願いいたします。 SKD11材で、加工深さが60.0mmあります。4.3φのキリ(ストレートシャンクドリル)で、穴数が12カ所あります。ステップ加工(Q1.0)を行い、 油性のクーラントをかけながら加工しました。  S1200 F40 BT403つ爪ドリルチャック(コレットではありません) 工具突き出し長さ、65.0mmです。 最初の加工穴はいいのですが、3カ所目の穴からドリルが折れる前の音 (なんと表現していいかわかりません)がして、ドリルの刃先を見ると ばたばたになっています。3カ所ずつ交換していますが、ドリルの刃先は 回転数や送り、ステップを変えていても変わらず、 結局両面加工(反対面は、3.1キリ)でしたので、加工終了後加工穴を 見てみると、大きく穴がずれていました。 こういった場合、どのような原因でドリルが流れていったのか、 ご教授頂きたいのですが、ドリルチャックを新品に交換しても 結果変わらずでしたので、原因つかめず困っております。 よろしくお願いいたします。 回転数や送りを見直し、コレットに締め付けを行いました。 また、みなさんのアドバイス(答え)通りに行ったところ、 加工穴が流れなくなりました。 今後、自分でさらに加工テストを進めていきたいと思います。 みなさん、ありがとうございました。

noname#230358
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noname#230359
noname#230359

機械は縦型でしょうか 最初にガイド穴を加工してありますよね? ガイド穴の出来もあとのロングドリルへの影響が大分あるように思いますので ・ストレートドリルが緩く入る径に加工できるドリルを使用する  エンドミルシャンクのスタブ型が良いですが、刃径公差がマイナスだと  次工程のドリルの肩がダレ易いので、ガイド穴はプラス目になるように ・ガイド穴を加工するドリルのチゼルはロングドリルよりも小さい物を使う  ダメならガイド穴の底にスポットドリルで揉み付けする ・ドリル先端角はロングドリルよりも鈍角な物を使う (ルーマ型なら大抵130~140°なのでLSDが118°なら問題無し) 加工する上での注意点としては ・ロングドリルはG98 G83で、R点はガイド穴の中(Z-1.~3.くらい)  ドリルを完全には抜かない方が、切子の穴の中への脱落が減ってる様に思います  あとどうしてもロングドリルは振れるので、肩を痛めない為にも良いように思います ・同様にクーラントの掛け方も工夫し、切子が穴の中へ落ちないようにする ・次に加工する穴へ切子が入らないようにする。回避不能であれば1穴毎に  止めて人力で除去する あと条件ですが、「あいはら」さんのおっしゃる様にもう少し回転落として 送りを上げた方が良いかと思います。 送りが遅すぎても刃先(特に肩の部分)の磨耗が早くなるように思います。 チゼルに比べて肩の磨耗が激しかったり、マージン部がテカテカになっていませんか? 材質違いますがNAK80でφ3x120の時でS1050 F54 Q0.5で加工実績があります。 あと、ペッククリアランス(FANUCならパラメータの#5115)も 見直してみると良いかも知れません。 縦型だと切子の掃けが悪く、穴の中に落ち込んだりし易いので これもトラブルの原因になり易いですよね。 世の中にはそれを嫌って逆さまに加工する機械もあるくらいですし。 使い勝手はかなり悪そうですが(w センター加工についてですが、いわゆるセンタードリルを使うと位置ずれや穴曲がりが出やすいですよ。 この様な揉み付けの場合、ボール盤などでやってみると直ぐわかりますが 食い付き時にドリルが蛇行して、よくおむすび型になりますよね。 うちでは普通のストレートドリルでしっかり掴める程度の深さの場合、 120°ないし145°のスポットドリルで揉み付け→ドリル とやります。 ロングドリルの場合やスタンダードを突き出しかなり多めにして使う場合は (スポットドリル)→ルーマ型スタブ→ロングドリル という手順です。 スポットドリルは使わない場合も多いです。 特にワーク上面が荒れていなければ揉み付けはそんなに大きくはしません。 チゼルが逃げなければ良いだろうくらいです。 鋳肌等に加工する場合はドリル径よりも大きく取る場合があります。 この辺は要求される精度にもよりますが

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質問者からのお礼

回答をいただき、大変ありがとうございます。 機械は、縦型マシニングセンタを使用しています。 今回の加工ではロングドリルを使用しませんでしたが、 今まで私がロングドリルを使用したときと加工方法が違うのに 驚きました。私は、最初からセンタ加工し、ロングドリルを使用 していました。  クーラントのかけ方にも注意してみたいと思います。 切子が穴の中に入っているのではないかと。 また、ドリルの肩や刃がすぐにだれています。 加工条件を見直してみます。 また、加工実績を教えて頂きありがとうございました。 追記ありがとうございます。 また、返事が遅れてしまい、大変申し訳ございません。 >食い付き時にドリルが蛇行して、よくおむすび型  はい、おむすび型になります。 >スポットドリルで揉み付け→ドリル   大変参考になりました。 ありがとうございます。

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その他の回答 (5)

  • 回答No.6
noname#230359
noname#230359

コレットで把握するのは私も重要だと思います それに深さと直径の比率D/Lは14ですので ドリルを前半と後半で長さを変えて加工すればどうでしょうか 前半は短いドリルですので曲がらず条件も上げられると思います 後半も前半がまっすぐ明いていればガイドになりますので曲がりにくくなると 思います

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質問者からのお礼

回答いただきありがとうございます。 短いドリルで前半加工しておくのもいいですね。 手間を省こうとせず、やってみます。 ありがとうございました。

  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

長い3つ爪でチャックすれば、あなたのいうような現象がよく起こります。ドリルがワーク上面に触れ始めたとき、ぶれているのが観察できるかと思います。 私は、ノーマルドリルでSKDに深穴加工する場合、できるだけコレットでホールドして加工します。その際、センターは必ずうち、ショートのφ4で深さ10mmくらいのガイド穴を開けます。 60mmで12ヶ所ならノーマルドリルでも十分に加工は可能です。

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質問者からのお礼

回答をいただき、大変ありがとうございます。 『ドリルがワーク上面に触れ始めたとき、 ぶれているのが観察できるかと思います。』 これは、じっくり 確認をしてみます。 コレットの追加購入を検討してみます。 大変ありがとうございました。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

自分ではそんなに曲がった経験が無いんですけど 一様条件を変えてみてはいかがでしょうか? S820F57くらいにしてG83のステップ送りで1.5ずつ入れています

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質問者からのお礼

回答をいただき、大変ありがとうございます。 回転数、送りが全然違いますね。 明日、会社で試してみます。 ありがとうございました。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

被加工材のSKD11には、工具(ドリル)より硬いカーバイドが16%ほど含まれております。とくに、鋼材の中心に近い位置で、材料のせんい方向に帯状に偏析する傾向があります。細穴加工の場合、ドリルが、この偏析帯に当たると、工具の早期摩耗と、芯ずれの発生原因になことがあります。対応策としては、(1),被加工材が大きなな寸法からの切り出しの場合、その中心部相当材は避ける。(2),快削元素を含むSKD11相当材は、カーバイドの帯状偏析の発生傾向が強くなるので、使用を避ける。(3),入手が可能なら、カーバイド偏析の少ないESR材への切り換えを検討する。市場性がないので、お取引の鋼材業者に問い合わせて下さい。(4),ユーザーの了解が得られるなら、カーバイドの少ない,8Cr系ダイス鋼( SLD8,DC53,など)へ切り換える。被削性が改善されるメリットもある。以上、私の経験から、使用する鋼材の品質面で考えられる発生原因、対策について、参考までに。

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質問者からのお礼

回答をいただき、大変ありがとうございます。 鋼材の事をご教授頂きありがとうございます。 参考になりました。 細穴(φ0.6)加工をやったことがあるのですが、すぐに折れたことが あります。他の製品はきちんと加工できていたのに、 急に摩耗して折れた事が何度かありました。 原因がさらに挙げられてよかったです。 ありがとうございました。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

マシニングで細穴を開ける場合、ある程度は流れると思っていいのではないでしょうか。 といってしまえば寂しいので出来る限り対策をしましょう。 ?機械の精度はどのくらい出ていますか?機械メーカーにお願いしてある程度精度を出してもらいましょう。 ?もちろんポンチ加工はしていますよね。 ?ドリルを超硬ドリルをお使いですか?もし、超硬ドリルでないのであれば超硬ドリルにしてみてください。普通のドリルと比べて剛性が違います。 ?再研磨は専門業者に出すのがベストと思います。 参考になれば幸いです。

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質問者からのお礼

早速のアドバイス大変ありがとうございます。 ?の機械の精度ですがバックラッシュだけですが定期的に見てます。 ?ですが、センター押しは必ずしております。 ?ですが、毎月工具費が高いといわれ、安あげるために、スタンダード ドリル(SD)にしています。 加工テストで、一度超硬ドリルを 試してみたいです。 ?についてですが、エンドミル(20.0)や超硬エンドミル(8.0以上)は、 再研磨&再コーティングをしてますが、話がそれてしまいますが やはり、専門業者です! きちんとした仕上がりでした。 以前に一度出したところは、再研磨の仕方が何とも言えませんでした。 専門のところは、やはり専門です。 超硬ドリルを加工テストで一度購入してみます。 ご教授をいただき大変ありがとうございました

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