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ドリル加工でのセンタもみの必要性

マシニングでは、みなさんどんなセンタドリルをお使いですか? そもそも必要ないのでしょうか? 私が勤めている会社はレーザー加工がメインでして、今後新たな売上を 作るべくマシニングセンタを今年の2月に導入しまして、 オペレーター、データ作成者ともに機械加工未経験者な為、 毎日四苦八苦しております。 そこでマシニングセンタをお使いの方にお聞きいたしますが、 穴加工時のセンタドリルはどんなものでどのくらいの条件でお使いですか? うちでは「Bigのセンターボーイ」を使っているのですが 「送りが遅い、材質が弱い・・・」などこの工具の持ち味である センタもみと面取りの工程を一つにできるメリットが相殺されてる気が している今日この頃です。 加工する主な材質は鋼(ss400がほとんど、たまにSUS304) 現在の切削条件は、切削速度50-送り0.08として 回転723、主軸送り57で使用しています。 切削油は水溶性。 マシニングはキタムラのBRIDGEcenter-10です。 検討中の対策案 ?YAMAWA等の超鋼ポイントドリル (φ16なのでそれ以上は面取り工具を加える) ?高剛性・高精度の機械であれば、そもそもセンタもみは不要という内容の意見も・・・があったので、センタもみを無しにしてあとから面取り加工だけする。 なにせ経験不足な為、機械加工に従事されてる方にとっては”常識”的な ことがほとんど知らない状態です。 ご経験豊かな方のさまざまなご意見お願い致します。 ワークの上面はフラットがほとんどで、穴の深さは貫通で板厚25mmくらいまでが多いです。 ドリルは三菱の超鋼とハイスを使ってます(求芯性はいいらしいです)。 皆様、さまざまなありがとうございます。 実際の使用工具、条件、またその理由を教えていただけると幸いです。 宜しくお願い致します。

noname#230358
noname#230358

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  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

BIGのセンターボーイは、先端のスローアウェイビットの材種がハイスのTINコートだったはず。その条件では切削速度が速いため、工具寿命がかなり短くなっているのでは? SS400での切削速度は25~35m/min程度でしょうか。 この場合も、工具径がφ22だからといって、回転数361~506ではなく、加工する径によって変えるべきかと思います。 φ5?の面取りがC0.5だとすると、センター穴の加工径はφ6なので、 回転数1326~1856 という具合です。 ちなみに私は、φ5?以上はセンタードリルで先に面取り径まで加工せず、 センタードリル→穴あけ→面取りの順に加工しています。 センタードリルと面取りは同じ工具を兼用してもいいですね。 >>メーカー推奨値の切削速度が50なのでその値で計算して使ってました。 >>速過ぎるんですか? カタログの条件表を見てみました。確かにセンタもみの条件のところにはV=50となってますね。そして面取りのところではV=35になってます。 あくまで私見ですが、 センタもみに使う場合、工具径がφ22だとしても、 使う部分は先端部のみなので、周速Vが面取りより大きく設定してあるのではないかと思います。 φ22のスポット兼面取りをするのにS723は速いし、φ5のスポット兼面取りをするのにS723は遅いです。周速V25としてφ22、φ5をそれぞれ計算してみると分かると思います。 カタログの条件表は、スポットならS723、面取りならS506、というように簡単に使えることを目的とした表示ではないかと思います。 >>ということは、φ5mm以下はセンタドリル無しですか? 皆さんそれぞれだと思いますが、私は基本的にすべてのドリル加工にセンタドリル加工をしています。理由は色々です。すみません。 ただし量産品となると加工時間との兼ね合いで無くしたりもします。 φ5?以下のセンタドリル加工では、sportsterwithryさんと同じように、スポット兼面取りをおこなっています。 φ5?以上の穴をスポット兼面取りにしないのは、例えばφ22までスポットで加工するのは時間がかかるからです。どのみちドリルで同じところを加工するのですから。 使用工具に関しては 1.今お使いのセンターボーイのみを使用する スポットはセンターボーイにて5?まで。それ以上の径は、穴あけ後、同じくセンターボーイにて面取り。 2.センタードリルを別途用意する スポットを5?までしか使わないのであれば、φ6?のものにする。 超硬でもお手ごろ価格のものがあります。ミスミ、イワタツールetc また大きな径の面取りにはチップ交換式の面取りもあります。 材種は超硬、サーメットなどがあり、ハイスより寿命が長く、高い条件での加工が可能です。 どちらにせよ、面取りツールはいろいろなメーカーが扱っておりますので、多くのメーカーのカタログを見て比較検討なさるとよろしいかと思います。

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質問者からのお礼

実使用例を教えていただきありがとうございます。 メーカー推奨値の切削速度が50なのでその値で計算して使ってました。 速過ぎるんですか?。(カタログの推奨値を皆さんはどのように使ってられてるのでしょうか?50%くらいから様子を見ながら試されてるのでしょうか?)確かに使用頻度の多い先端部分はキレが悪くなってるみたいで、最近φ6位の加工径ではカエリがでまくりです。 masterさんの 「φ5?以上はセンタードリルで先に面取り径まで加工せず、センタードリル→穴あけ→面取りの順に加工しています。」 ということは、φ5mm以下はセンタドリル無しですか?φ5mm以上でセンタドリルを使うのは穴がずれやすいからですか?使い分けの理由を教えていただけると幸いです。(できましたらセンタドリルのメーカーと型番も・・・) 宜しくお願い致します。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

切削速度50m/minで回転速度723min-1...ということはドリル径 はφ22で、かなり太いですね。 加工する穴の用途...ネジの取り付け穴orタップの下穴... などによっても使用するドリルが異なりますが、前者であれば インサート(切れ刃)が交換できるタイプのドリルをお奨めします。 最近はサンドビックのコロミル880や京セラのマジックドリルなど が有名です。因みにセンタもみは不要です。 何れにしても加工ワークの状況に応じて色々な選択肢があるので、 切削工具メーカのフリーダイヤルでご相談されることをお奨めし ます。 例えば、ハイスドリル、超硬ソリッドドリル、ロー付けドリル、 インサートタイプドリル...と色々な種類を扱っているメーカ としては三菱マテリアルがあります。 電話相談:0120-34-4159 ご参考となれば幸いです。 サンドビックのホームページを見たら上記回答に間違いが あることに気が付きました。 誤)コロミル880 正)コロドリル880(スーパーUドリル)

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質問者からのお礼

インサート交換式のドリル工具ですね。 是非調べてみます。 ありがとうございます!

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

ポインティングが必要かどうかは、穴に必要な精度や、穴の深さ、 穴あけ箇所の状態にもよるので、一概には言えません. 例えば、鋳肌・鍛造肌や、傾斜している可能性のある面に穴をあけるなら、 ポインティングはほぼ必須でしょう. ドリルというのは基本的に剛性があまりないので、 食い付きで曲げられてしまうと、曲がったまま入って行こうとします. ハイスドリルの場合、貫通穴ですと、当初予定した位置から 0.2mmや0.3mmは平気でずれて抜け出る事もあります. 曲がりが限界を超えれば、ぽっきりいってしまいます. ドリルの剛性は溝の長さ次第なので、 溝の短いスタブドリルなんかはよほどの傾斜面でなければ ポインティングなしでもそこそこ曲がらずにあいてしまうと思います. 機械の方では、ドリルの剛性の低さというのは補えません. 切削速度50m毎分で、毎分723回転というと、φ22くらいの計算になりますが、 穴の深さはどれくらいになるんでしょうか. 仮にドリルをφ20として、径の2倍の深さでも40mmあります. つまりこのくらいの深さならショート長やスタブ長のドリルが使える訳で、 溝の短いドリルで事足りるなら、ポインティングしなくても済む可能性があります. このクラスのサイズになると、面取りが残る深さまで沈ませるというのも、確かに時間が掛かりますよね. なお、SS材なら超硬は切削速度100mくらいまで上げられると思います. 超硬というのは脆く、切れもあまり良くないので、 変に切削速度を抑制すると逆効果になります. また、工具の最大径がφ22でも、より小さな径の面を取る場合には、 同じ切削速度50mでも回転を上げる事ができます. 例えば、面取りの開口部径が仮にφ10だとすれば、 φ10の工具として回転数を計算して差し支えありません. つまりこの場合、50m毎分は約1590回転になります. それと、SS材については、切削速度50m・送り0.08mmという条件で超硬で加工するくらいなら、 仮に個別製作になってもハイスのコーティングを使った方がむしろ 高効率・低ランニングコストになる可能性もあります. ハイスなら先端形状さえ適切に設計すれば、φ20ともなるとセンター面取りとは言え 0.12~0.2mmくらいで送れる可能性があります. ハイスコーティングでのSS材の切削速度はオーソドックスなもので25mくらいから、 最新のものになると40mくらいまで行ける事もあります. 切削速度50m・送り0.08mmと切削速度25m・送り0.16mmは所要時間は同じですよね. もちろん、超硬に比べるとハイスコーティングは刃持ちは悪いですが、 再研磨費用が超硬よりも格安です.

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質問者からのお礼

詳細な説明、さまざまな提案ありがとうございます。 加工状態を補足しますと、加工面はフラットの時で穴の深さは10~20mm位が多く、たまに35~40mm程。そのくらいならポインティングは不要なのかな・・・と。 ちなみにドリルの「スタブ長」ってなんですか?(すみません素人で) それとご指摘のように実際の加工径に合わせて回転数を変えて加工したこともあったのですが、それがどういう影響を与えていて良かったのか悪かったのかが判断できなかった為、最近はすべて同回転数(732)で使ってます。ちなみに回転数に応じて(小径になれば)主軸送りも早くなる(加工穴径φ10なら、切削速度50で回転1590>送り0.08で主軸送り127)と思うのですが合っていますか?(使っている工具はハイスです)

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

斜面やR部に穴あけをするなら別だが、 加工面がフラットならセンタもみは不要と考えます。 但し、剛性のあるドリルで適正なシンニングが施してある事が条件 加工効率を考えるなら、コーティングの超硬が良いと思う。 ドリル加工のバイブル?的 資料をご紹介します。

参考URL:
http://www.tungaloy.co.jp/ttj/products/pdf/drill%20manual.pdf

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質問者からのお礼

ありがとうございます。 こういった技術資料って各工具メーカーの巻末にあったりするんですど、 こちらのはページ数が多くイラストや写真もあり、とても解り易そうですね。 是非参考にさせていただきます。

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