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ガンドリル加工の振れについて
- ガンドリル加工の振れについての質問です。振れの原因や解決策について教えてください。
- ガンドリル加工の振れを抑える方法を教えてください。材料組織や加工条件についても教えていただけると助かります。
- ガンドリル加工において、振れが大きくて困っています。振れの原因や最適な対策策について教えてください。
- その他（機械加工）
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参考まで 一般的に、ガンドリルの直進度は1/1000と言われています。1000mmの加工長さでは1mmは曲がると言うことです。 使用していると思いますが、穴の曲がりに有効な手としてホイップガイドが有ります。（φ10で周速100m/minの場合は、おおよそ500mm以上の場合は振れ止めとして必要となるはずなので。） また、穴の曲がり対策として、ブッシュの芯や送りを落とす等が有りますが これらは全て完璧に出来ているように思われます。 焼準すれば曲がりが無くなるとの事であれば、材料の問題として対応する事が最良と思いますが。材料そのものが持っている歪みが加工によって解放され変形する（曲がる）事は良くある事です。
MC加工をしていますが ガンドリル加工は経験がありませんので ズレた返答かもしれませんので 間抜けと感じたら読み飛ばして下さい。 穴の曲がり方ですが二次曲線と在りますが これは2/3辺りまでは真直度が保たれていると言う事でしょうか？ とするとその辺りで問題が起きてるか 条件を外れているかですが 入り口から緩やかにで在れば最初からと言う事になります。 MC等で在ればガイド穴をあけますが スタートからガンドリルで加工する機械ですね。 ツーヘッドで出来るものも在るようですが。 曲がり位置がある程度一定してるならば 工具の振れ始め、もしくは条件外れの位置が特定できますね。 最初から緩やかにで在ればスタートのガイド穴加工を 出来るか出来ないかで違いますが 出来るのであれば効果はあるでしょう。 ミーリングが出来るようなのでツーヘッドの機械のようですが 何せ畑違いなので推測で申し訳在りません。 一定の距離から穴曲がりが発生してる原因ですが 推測できるのは そこで送りが100％に到達した。 （そして送り不足による加工硬化が発生した） そこで送りが過送りになった。 （過送りによる工具の振れ、座屈がおきた） 工具の突き出し長さによる振れが発生した。 などですね。 先ずは原因の推測と一定条件の部分の特定 全体であるか ある一定距離からであるか 方向性は内容ですがクランプの応力の可能性はないか もしくはクランプ位置ではないか？ など特定するの事が大事です。 ズレた返答かもしれませんが 現場の苦労を事務所がわかるなら その会社は伸びるのですけどね。
お礼
お礼が遅くなり、すみません。 ご回答有難うございます。 >これは2/3辺りまでは真直度が保たれていると言う事でしょうか？ まちまちです。 弊社にある切断機で4等分して何本か確かめたことがあります。 >最初から緩やかにで在ればスタートのガイド穴加工を出来るか出来ないかで違いますが出来るのであれば効果はあるでしょう。 ガンドリルにガイド穴をあけるようなケースは聞いたことがないですね・・・。 先にドリル径より細い穴をあけたあとに太いドリルを通すとダライ粉が切れずに詰まってしまう経験はしたことがあります。 メーカーによれば、ガンドリル刃先形状の特徴のため、どうしてもそうなるようです。 MCで有効ならば、ガンドリルでもおそらく直進性においては有効なのかもしれません。 >そこで送りが100％に到達した。 （そして送り不足による加工硬化が発生した） >そこで送りが過送りになった。 （過送りによる工具の振れ、座屈がおきた） ボールネジ送りでも、そのようなことが起こり得るのでしょうか？ >方向性は内容ですがクランプの応力の可能性はないか >もしくはクランプ位置ではないか？ するどいですね。 ダイヤルゲージで確認してみるとクランプの力加減によって、Vブロックに乗せたワークは100分台ですが、動いているようです。 トルクレンチを使って締めるのがいいらしいですが・・・。 クランプ位置はなるべく前後に近いところがベストのようです。 >など特定するの事が大事です。 突き詰めれば、ひとつひとつ可能性を探っていくしかない、頑張ります。 >現場の苦労を事務所がわかるならその会社は伸びるのですけどね。 確かにそうですね。 ただし、うちの会社は、現場放任なので、だまっていろいろやってますが（笑） >ミーリングが出来るようなのでツーヘッドの機械のようですが ミーリングは全く別の機械でやってます。 もちろん、対策の一つですので、加工単価には含まれず、完全なタダ仕事です。 ガンドリル自体は2スピンドル、2本同時加工の機械です。
ガンドリルは刃先がガイドの役目をして真直ぐに加工できるはず 芯から大きく外れる場合は刃先が問題か加工条件が合っていないのでは？ 切断面と芯ずれを起こす方向は関連性があるのか？ 食いつき時の条件を落せないか？ 加工条件(送り)そのものももっと下げてみては？ 最終コスト的に焼きならしをするのと不良品を作るのが どちらが安上がりか？ Ｈつきの材料(焼入れ保証材)の使用は可能か？ 弊社も治具製作でSCM415を使う機会が多いのですが、単品がほとんどの為 失敗はしたくない為、荒加工後に焼きならしをしてもらいます。 コスト・納期の点では省略したい工程ですが 焼入れ後の曲がりは最小にしたい為です。 あまりお役に立てなかった様ですね。 送りと共に回転も下げてみる・・・・・？ 基本的に通常のロングドリルと考え方は同じと思います。 思い切って試しに違う材料さんから購入して見るのどうでしょう？ 改善できる可能性はゼロでは・・・・ない。 弊社でスピンドル系の部品を製作依頼します。 当然、焼入れ－研削 の工程ですが 焼きならし後に 仕上げ加工→浸炭焼入れ→研削 となります。 焼入れ時の歪が少なく研削後も長期間(５年以上)使用しても曲がりが少ない。 工程を省略するとφ20長さ300mm程の軸でで５μ程度の曲がりが発生する ケースもあり、完成後の信頼性を考慮します。 私の元々の生業は工作機械の販売です。 色々と事情があり現在では自分でオーバーホールなども手掛けています。 ＞150丸を回せるワーク回転型のGDマシンは探すのが大変でしょう。あるんでしょうか？ http://aioh-tec.com/index.html http://www.takahashi-eng.com/pc/sample.html
お礼
ご回答ありがとうございます。 >切断面と芯ずれを起こす方向は関連性があるのか？ メーカーの見解では、関連性はあるそうです。 傾いている方向へ曲がりやすいそうです。 >食いつき時の条件を落せないか？ 60％に落としてスタートして、徐々に100％の送りまで上げるようにしています。 これは斜め食い付き対策として効果的のようです。 >加工条件(送り)そのものももっと下げてみては？ 0.01以下ですか・・・。やってみたことはありますが、サンプルは少なめでした。効果があまりなかったので少ししてやめました。 でも、サンプルを多くしたら違った結果がでたかもしれません。 >最終コスト的に焼きならしをするのと不良品を作るのが どちらが安上がりか？ 実は・・・焼きならしすると、加工賃が全て吹っ飛ぶのです・・・（涙） 最初の価格設定に問題があるのですが、そこは私は口出しできないので・・・。 >Ｈつきの材料(焼入れ保証材)の使用は可能か？ 最初に端折っちゃいましたがHバンド付きの素材です。SCM440Hです。 >弊社も治具製作でSCM415を使う機会が多いのですが、単品がほとんどの為 失敗はしたくない為、荒加工後に焼きならしをしてもらいます。 >コスト・納期の点では省略したい工程ですが 焼入れ後の曲がりは最小にしたい為です。 この「曲がり」とは焼き入れ後のひずみのことをおっしゃっているのでしょうか？ >あまりお役に立てなかった様ですね。 とんでもありません。ありがとうございました。 ガンドリル加工に携わっている方ではないんですよね？ 的確なご指摘に正直、驚きました。 >送りと共に回転も下げてみる・・・・・？ 回転数はNC制御ではないので、、、 >思い切って試しに違う材料さんから購入して見るのどうでしょう？ 根本的な問題ですが、とある理由からそれは絶対に不可なのです。 高炉材、特に日鉄材は最良ですね。 >工程を省略するとφ20長さ300mm程の軸でで５μ程度の曲がりが発生する ケースもあり、完成後の信頼性を考慮します。 ガンドリルの精度とは天と地の差がありますね。 でも顧客の信頼は失うわけにはいかないのは同じですよね。 諦めずに頑張ります。 販売業者の方でしたか。 アイオテックのカタログは私も持っています・・・。 載っていますね（笑） 私もネットで探してみたら、中古で一つ、ありました。 あるものですね。 有難う御座いました。
はじめまして。 私も同じく穴あけ加工の仕事をしているものです。 うちの会社ではガンドリル加工をしていないので参考までに・・・。 確認ですが、穴が振れていると言うのは穴が曲がっているという事でしょうか？ 深穴を加工する際は芯出しをきっちりしないと例え食い付き面を直角にしてまっすぐ穴が開いたとしても抜け側で芯を捉えていない事が多々あります。 材料組織の不均一による曲がりは自分の経験上ほとんどありません。（一度だけありましたけど・・・）。 ほとんどの場合、刃物の不具合です。 新品のドリルでも刃先の形状を変えてみたりラップの程度を変えてみたりしてはどうでしょうか？
お礼
お返事有難うございます。 ガンドリル加工ではない穴あけ加工とはBTAですか？ >確認ですが、穴が振れていると言うのは穴が曲がっているという事でしょうか？ >深穴を加工する際は芯出しをきっちりしないと例え食い付き面を直角にしてまっすぐ穴が開いたとしても抜け側で芯を捉えていない事が多々あります。 おっしゃるとおり、穴自体が曲がります。 覗いてみると、2次曲線を描くように曲がっています。 ワークの固定は、前後にVブロックを配置して2本同時にクランプする方式です。 前のVブロックはダイヤルゲージで傾きが無いか確認できますが、後ろのVブロックは確認のしようがありません。 キーがはめ込んでありますがどうしても多少のブレはありますので、前のVブロックとの距離を計測して傾いていないか確認しています。 ワーク芯は入口はとります。黒皮材ですので多少の誤差は出ますが・・・。 なにせ曲がる方向がばらばらなんです。 >材料組織の不均一による曲がりは自分の経験上ほとんどありません。（一度だけありましたけど・・・）。 穴径があるていど太くありませんか？ 自分の経験でも、ガンドリル径が10mmを超えてくるとどんな材料でもあまり曲がりの心配をしなくてすむようになります。 材料組織の不均一が原因というのは実は機械メーカーから聞かされたものです。（機械はほぼ新品で、今までぶつけたこともなく、機械自体の芯が狂っているというのは考えにくいのです。） >ほとんどの場合、刃物の不具合です。 >新品のドリルでも刃先の形状を変えてみたりラップの程度を変えてみたりしてはどうでしょうか？ 取説のトラブルシューティングや機械メーカーの意見を参考にして、ドリルのガイドパッド形状を変えてみたりしましたが、0.5～1mm程度の曲がりならば効果が出ました。 しかし、4mm5mmの振れとなると効果はありません。 刃先角度の変更、あるいはブレーカー付きドリルなどは使ってみる価値はありそうですね。特に角度の変更などはすぐに出来ますので。 そういえばやってみたことはありませんでした。 貴重なご意見ありがとうございました。
お礼
ご回答ありがとうございます。 >一般的に、ガンドリルの直進度は1/1000と言われています。1000mmの加工長さでは1mmは曲がると言うことです。 機械パンフレットには、そう書いてありますよね・・・。 しかし実際は、ドリル径が細くなればなるほど曲がりやすくなるようです。 メーカーの工具営業の方のお話では、 「ドリル径×100mm」で1mm以内 を公称精度としているようです。 より細い径の場合（6mm以下）では、もっと曲がるように思います。（径×50mm程度）まぁ、そもそも細いドリル径になるほどワーク長もそんなに長くならないと思いますが・・・。 例えば、15丸のドリルでは1000mmあけても1mmも曲がることはまずありません。 >穴の曲がりに有効な手としてホイップガイドが有ります。 ホイップガイドを3つも4つも乗せている機械メーカーもあるようですね。 弊社の使用している機械では、ホイップガイドは2つです。 1000mmをあけるときは、3つ乗りません。スピンドルヘッドを乗せているスライドテーブル長がホイップガイド3つ分の余裕が無いからです。 ガイドの間隔は、当初（といっても10年前以上からですが）1/3で設置していましたが、経験上、ドリル刃先側から3：4：5くらいの間隔がベストだと思います。 メーカーの技術の方も、そうしていたので、確信しました。 >また、穴の曲がり対策として、ブッシュの芯や送りを落とす等が有りますが これらは全て完璧に出来ているように思われます。 ドリルブッシュ内径は定期的に検査しています。 送りは落としすぎても駄目なようで、ダライ粉形状と相談しながら色々トライしています。 >焼準すれば曲がりが無くなるとの事であれば、材料の問題として対応する事が最良と思いますが。材料そのものが持っている歪みが加工によって解放され変形する（曲がる）事は良くある事です。 おっしゃるとおりですね。 ひょっとしてＧＤ加工業者あるいは、機械メーカーの方ですか？ 材料の自体の歪といえば、弊社はフラット素材の歪取りの仕事もしているのですが、歪を取ったあとに熱が加わる加工をしたら結局もとに戻ったという経験はしょっちゅうあります。 素材自体、なんらかの応力は持っていますね。 それよりも・・・私は材料が太くなればなるほど曲がりの程度が大きくなることから、材料組織の粗さが問題ではないか、と思っているのです。 ＵＴで鋼材の中を調べると、中心部ほど結晶粒が粗い？ようなんです。欠陥などはほぼ、中央部から検出されます。 丸棒の中心穴あけ加工では、まさにそこを穴あけするわけですから、曲がりやすい・・・ということにはならないでしょうか。 今、ちょうど今、Ｖブロック接触面の黒皮を薄く剥いて加工中で、データをとっている真っ最中です。ロット数自体があまり多くはないのですが、何かわかるかも。