S45C、SS400の加工

質問

シチズンL型ピーターマンタイプを担当しております。
ステンレス系の加工が大半で、
鉄系はあまりしないので質問させて頂きました。
S45C及びSS400のφ10からφ5及びφ6のh7を荒取りをせずに
表挽き・裏挽き共に長手方向50mm削り出し、
生産数は100個～200個で、面精度は▽2つ程度です。
サーメットが一番良いというのはおよそ理解してるつもりなんですが、
回転数5000min/rpm以上回すと、使用してる給材機の都合上、
材料が暴れてしまうことが多々あるので、それ以上回すことができません。
低い回転数でも構成刃先の脱着が少なく、h7精度を少しでも長く維持出来るチップのご指導・条件をよろしくお願いいたします。油性の切削油です。
現在は表挽き55°と80°の京セラ・PR930を主に使っております。
ノーズRは0.03と0.1で、ブレーカーはUとJ。
ホー二ングも有りと無しを所有しております。
裏挽きはABW型とKTKF型でブレーカー有りのPR930です。
ちなみにノーズR0.1で周速80～100、送り0.05で加工したところ、
けば立ちが目立ち、送りを0.025にすると構成刃先の脱着が目立ちました。
いずれにしろ、h7の精度を長く維持出来ないと判断し止めました。

回答No.3

noname#230359

私はL20 5M7を担当しておりますが、当方はその様なワークは「前挽き」切り込み角90度・CCGT09T301N-FC/AC530Uで、周速は素材外径にて150m/min・送り0.03mm/revといった条件で、100個/コーナーといった条件で加工しております。　「後挽き」はABW15R/4015M/PR1025で、送りのみ0.035mm/revとなります。　でもS45Cの方が1.5倍位つまり150個/コーナーいく携行があ～。　やはりSGD400の方が「削りたくない。　いや削らせたくない材質ではある。」といった感覚はいなめません。　理想的には母材にPR1005・ブレーカーがハードメタルのFZ・コーティングはZM3で、CCGT09T301R-FZ/ZM2(PR1005の靱性がKM1とKM3の中間位なので)といった商品が市場にあれば理想的と思えるのですが。　現在、SGD400の▽3つと格闘中です。　構成刃先抑制にはTiN単層厚膜コーティングが効果的な様です。 現在、アプリテックの採用も検討中。

補足

ご回答ありがとうございます。
AC530Uというと住友ですね。住友はいまだに使ったことがありませんので、
早速、購入を検討してみます。ありがとうございました。
細かく条件等、ご回答いただき大変感謝しております。
ZM3はかなりオールマイティーなコーティングですね。
うちでも鉄からステンから重宝しております。
アプリテックですが、6，7年前に購入経験(小径加工用突っ切り)があるのですが、かなり高価だったということもあり、1度の購入で止めました(苦笑)

回答No.2

noname#230359

サーメットは低速だからと言って使えない訳ではないですが、
切り込みを大きくした場合に突発的な欠損があるので私は使わない様にしています。
サーメットが必要な場合は必ず荒挽きを入れます。

S45Cはスイス式自動盤が割と苦手とする材質の1つです。
ハイカーボンの様に切屑が細かくなる訳でもなく、
ほどよく粘る上に、ローカーボンよりに比べて切屑が硬くなります。
私の勤め先にも色々とノウハウがあり、細かい事はお話できませんが、
スイス式でのS45Cの切削は、何かと苦労しますね。
SS材も成分的な部分が見え難いだけに嫌らしいです。

PR930は京セラさんが一時期主力に据えていた材種ですが、
私の中では欠け易く減り易い、何とも扱い難い材種という認識です。
私のところでは、それしか選択肢が無い場合を除き、極力使用を避けています。
京セラさんの方もPR930の欠点は認識している様で、
最近はPR930の設定があるチップの比率は徐々に下がっている様です。

PR930は割とスクイ面摩耗が多い感じですので、溶着が始まるのは早いかも知れません。
京セラさんであれば、より新しい材種の使用を検討した方が良いかも知れません。
KW10は、TiNコーティングして使ってみた事もありますが、母材の溶着性が高いのか
割と突発的に大きな欠損が見られました。
ステンレスならコーティング無しでも使えるかも知れませんが、炭素鋼だと厳しいんじゃないかと思います。

DCGTのFR-Jタイプについては、ノーズR0.2が海外系の有名某社のに同等のブレーカがあるので、
私のところでは今はそちらを採用しています。
まあ今は京セラさんでもPR930以外の選択肢があるので、
むしろそちらの方が有利かも知れませんが。

京セラのUブレーカーについては、他社でも似た様なものが割とありますので、
代わりは探し易いですかね。

ドライ加工は、スイス式の場合、ガイドブッシュの焼き付きや消耗を早める心配があります。
ロータリーGBなら回転方向は素材とGBが同期していますからすべりは発生しませんが、
長手方向は滑らせない訳には行きません。
また、機械温度のコントロールが難しくなるので、精度維持面もちょっと「？」です。
自動盤はクーラントの循環で機械温度の急激な変化を防いでいる側面があります。
とくにシンコムのL型は、X軸が垂直方向にありますので、機械の熱膨張の影響を受け易いと言われています。

S45Cは送りが高ければ、切削熱で切屑が硬化して分断しますが、
送りが低いですと、切屑が硬くはなっても分断は期待できません。
ドライ加工は暴挙にもなり兼ねないので試していませんが、
冷却不良で切屑がうまくカールせずに伸びるのは何度か経験があります。

お礼

ご回答頂いてありがとうございます。

＞サーメットは低速だからと言って使えない訳ではないですが、
＞切り込みを大きくした場合に突発的な欠損があるので私は使わない様にして＞います。
＞サーメットが必要な場合は必ず荒挽きを入れます。
サーメットをあまり使用した経験が無いんですが、以前調べた限りでは仰るように荒取りはほぼ必須条件のようですね。ありがとうございます。

＞S45Cはスイス式自動盤が割と苦手とする材質の1つです。
やはりそうなんですね。私の上司は「S45CやSS400は研磨をしないとh7といった精度は出せない」と言っています。確かにh7部のペーパー掛けといった工程を増やしたり、チマチマした加工をするくらいなら研磨した方が安上がりになるかもしれませんが、私個人的にはなんとか研磨に頼らずにやってみたいと思っております。

＞最近はPR930の設定があるチップの比率は徐々に下がっている様です。
私もPR1025や1225といった次世代(？)の材種も使っていますが、イマイチ変化が無い気がしなくもないです(笑)
京セラ以外ですとNTKを愛用しております。

＞ドライ加工は、スイス式の場合、ガイドブッシュの焼き付きや消耗を早める＞心配があります。
確かにそうですね。L型が4台あるのですがすべてロータリーGB仕様ですが、
仰るようにドライ加工が自動機にはあまり向かないということであればちょっと除外を検討してみます。

詳しく、丁寧に回答頂き、本当に感謝いたします。

回答No.1

noname#230359

切削速度的にサーメットは厳しいので、京セラのPRO930は悪くない
材種選定と思います。
身の蓋もないアドバイスで恐縮ですが、京セラのフリーダイアルに
ご相談することをお奨めします。
(電話番号を記載すると宣伝行為として運営から削除されるので、
記しません)

その他の材種とすれば低中速にも強いミツビシのVP15TFが考えられ
ます。

それと、油性クーラントはそれほど冷却効果が無く、一般鋼の旋削
では使用しなくても大丈夫なので、ドライで加工してみるのは如何
でしょうか。

回答を覆すようで恐縮ですが、低速＋油性クーラントでの一般鋼
の加工なので、ノンコートの超硬合金が良いかもしれません。
京セラですと、ＫＷ１０という材種になります。
手元にカタログが無いので適合インサートの有無が判りませんが、
選択肢の一つとしてご検討してみては如何でしょう。

「自信無し」で回答いたしましたが、エキスパートの＃２さんが
ご経験に裏打ちされた素晴らしい回答をされていますので、そちら
をご信用下さい。
なお私はあまり工具メーカの電話相談を利用したことがありません
が、実態が良く分りました。有難うございます。

お礼

ご回答頂いてありがとうございます。

＞切削速度的にサーメットは厳しいので、京セラのPRO930は悪くない
材種選定と思います。
身の蓋もないアドバイスで恐縮ですが、京セラのフリーダイアルに
ご相談することをお奨めします。
数年前になるのですが、今回とは別件で三菱の技術にメールにて相談したところ、「やってみなきゃわかりません」とか「やってみて加工できるのならできます」みたいな回答しか頂けなかったことがあり、それ以来、工具メーカーに相談をするのを止めました(笑)記憶がちょっとあやふやですが、確か京セラにはシカトされたように思います。この時はメールでしたし、電話なら今はちゃんと受け答えしてくれるかもしれませんので一度相談してみます。

＞それと、油性クーラントはそれほど冷却効果が無く、一般鋼の旋削
では使用しなくても大丈夫なので、ドライで加工してみるのは如何
でしょうか。
ドライ加工は一度試してみようと思っておりました。
まだ一度も試したことが無いので早速やってみます。

＞ＫＷ１０という材種になります。
KW10は適合していますので、試してみる価値がありそうです。
購入を検討して、出来たらやってみます。

いえいえ、ご回答頂いて感謝しております。
技術の森に限らずですが、自動機関係は旋盤と比べると書籍も少なく情報が集まりにくい為、苦労することが多々ありますので、こうしてご丁寧なご回答を頂けると大変嬉しいです。また何かありましたらご指導願います。

工具メーカーへの相談の件ですが、某機械メーカーもちょくちょく似たような対応をしてきます。電話代と時間の無駄だと感じたこともありました(笑)