リーマ加工の面粗さ・寸法精度

質問

被削材S45で、Φ13穴公差±0.005面粗さRa0.8(Rz3.2)
。加工深さは20mm程度ですが、段下に穴がある為
刃物の最低突出量85mm必要です。
現状、BIGのボーリングを使用し(超硬丸バイト)
チップはノーズR0.1(ビリ対策用)を使用しました、
加工条件V=50 f0.05で加工した結果Ra13程度になっ
てしまったので、ボーリング後にリーマΦ12.99(EIKOUSHA ハンドリーマ(ハイス))
を追加し、取代片0.1mmクーラントは油性で加工を行った結果Φ13.012
Ra1.5と公差・面粗さ共に図面スペックを満たす事が出来ませんでした。
何か改善策がありましたら、ご指導願います。

リーマ加工条件はV=6 f=0.05です。

Φ13.000公差±0.005までの加工手順

スローアウェイドリルΦ12.5(先端超硬タイプ)→ボーリングでΦ12.8→リーマΦ12.99(刃物公差+0.007～+0.015)
という流れです。ボーリングを入れているのは穴を真っ直ぐにする為です。

ボーリング時の加工条件：
回転数　　　　S＝1220min-1
テーブル送り　F＝60mm/min
1刃の送り　 ｆ＝0.05mm/rev
切削速度　　　V＝50m/min
理論値　　　　Rz＝3.13μ　→　実測値Ra13.0

回答No.4

noname#230359

回答(1)再出です

超プロの回答(3)さんご推奨のリーマは、油性クーラントにより
バニシング効果がとても期待できます。小生も勉強になります。
ついでに同じ日研さんの振れ調整式ホルダを導入しては如何で
しょう。１本持っておくと重宝すると思います。

Φ13.000公差±0.005に入れるのであれば、先端を0.002以下
(限りなくゼロ)にしたいところです。

追記）
優位および信頼性はは前述の通り穴径拡大代において　
(優)超硬＞ハイス(劣)　です。
しかし、今回の案件はφ13と太いので、振れをキッチリ出せば
ハイスでトライする価値も十分にあるかもしれません。

>ネジで調節して振れ精度を出す仕組みなんですかね。

その通りです。

>機械使用が水溶性の為、プラスチック容器に不水溶性
>の油を入れ手動で注ぎながら加工している状態

水溶性がエマルションならばノズルからジャブジャブ
かけることにより、油性を手で注がなくても良いと思います。

・切削油が水溶性クーラントに混ざると劣化する
・手で注ぐのは危険作業なので避けたい
ことも理由です。

参考URL：

http://www.nikken-kosakusho.co.jp/zerofit.htm

お礼

ゼロフィットホルダーですか、初めて知りました。
勉強になります、有り難う御座います。
ネジで調節して振れ精度を出す仕組みなんですかね。

補足)
クーラントは油性と記載しましたが、正確には機械使用
が水溶性の為、プラスチック容器に不水溶性の油を入れ
手動で注ぎながら加工している状態ですが、やはり面粗さ
はその状態でも、不水溶性の方が優れますよね？

回答No.3

noname#230359

>被削材S45で、Φ13穴公差±0.005面粗さRa0.8(Rz3.2)
>何か改善策がありましたら、ご指導願います。
　面粗さを確保するならバニシング効果のある日研さんのブローチリーマがいいと思います。
　穴径のφ13±0.005は、ブローチリーマのφ12.99を選ぶと、実際にのリーマ径は一般的な製作公差m5によりφ12.997～13.005になるかと思います。

φ12.99は標準在庫でないようですから日研さんにお問い合わせ下さい。

>ブローチリーマには超硬とハイスがありますが、
　超硬のブローチリーマは使った事ありませんが、面粗さはハイスが優れ、寿命と効率では超硬が優れていると思います。

参考URL：

http://www.t-yamakatsu.co.jp/_userdata/pdf/ni_brs.pdf

お礼

回答有難う御座います。
日研さんに連絡してみます。

ブローチリーマには超硬とハイスがありますが、
どちらが優位とかあるのでしょうか？
カタログ等では、超硬ブローチリーマではアルミ・鋳鉄ではメリット
がある記載になっておりますが、S45Cでは？？
ご存知でしたら、ご指導願います。

回答No.2

noname#230359

>>チップはノーズR0.1(ビリ対策用)を使用しました、

粗さをよくするためには
Rはでかいほうが有利

論仕上げ面あらさ（h）
http://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmc/ja/html/product/technical_information/information/formula1.html

ｈ＝そのままRz（理論粗さ）になります

Ra＝Rz/4です

回転数で書いてくれんかな
F=1回転当たりの送り？

R0.1で
それだと3.13Rz
理論的にはギリギリでしょう

たぶん入ってないのは振れのせい（機械的＆物理的）

R0.4で回転数を上げ見かけの負荷を下げれば
抵抗でビビることはなくなると思いますが
突き出しが長いので振れが大きくなる

お礼

回答有り難う御座います。
チップのノーズR0.1の件ですが、初回ではR0.4で試し
た結果、突出量が85mmと長い為ビリが酷い状態でした、
メーカー側に問合わせ末、切削抵抗を下げる
対策としてノーズR0.1を適用した経緯となります。

補足

ボーリング時の加工条件：
回転数　　　　S＝1220min-1
テーブル送り　F＝60mm/min
1刃の送り　 ｆ＝0.05mm/rev
切削速度　　　V＝50m/min
理論値　　　　Rz＝3.13μ　→　実測値Ra13.0

ノーズＲ0.1（切削抵抗は小）ですでに突出しが長いので
振れが大きくなっていると予想されます、
対処法はなしと言う事ですか。

回答No.1

noname#230359

年末までお疲れ様です。

φ13と太く、油性を使用されているのでコンディションは悪くない
と思われます。

基本的なことですが、リーマの振れをミニマムにすることや、突き出
しの短いコレットチャックホルダの使用、さらにはコレットを新品に
交換することなどが考えられます。

加工費との兼ね合いが有りますが、最後の手段は超硬リーマ。
http://www.fptools.com/products_information.html
http://www.fptools.com/image/products/cb.pdf
http://www.fptools.com/image/products/ch.pdf

また、ワークの方の取り付け剛性も、再度ご確認ください。

＞あとリーマの仕上り精度ですがリーマが13.000で
＞出来ていたと仮定した場合、どれぐらいの仕上り径が
＞期待できるのでしょうか？

被削材、加工機、ツールホルダ種類、下穴サイズ、ワーク剛性、リーマ種類
など様々な要素が有るので、正直何とも言えません。
0.01mmレンジのリーマシリーズで、S45Cのφ13±0.05mm精度を狙うのであれ
ば、径が縮小することは殆ど無いので、φ12.99を選択するのは妥当と考えます。

リーマの振れをチェックしていなかったということは、最初のドリル
加工も同様と思われます。深い部分の高精度加工なので、下穴にも
配慮することをお勧めします。

量産部品で、加工機にスルースピンドルクーラント装置が付いていれば、
下穴をφ12.8×5Dの超硬ドリルで加工するのが最善なのですが．．．

φ13で突き出し85mm　→　L/D＝6.5　相当厳しいですね。
穴の入り口から奥に向かって径が小さくなっている可能性も
考えられます。

↑　スミマセン
大昭和さんのバイトを使用したことは無いのですが、超硬シャンク
なのであれば、前言取り消します。

但し、取り代0.15に対し、R0.4インサートでビビリ→R0.1に変更
したとのことで、ギリギリの加工なのでしょう。

お礼

回答有り難う御座います。
リーマの振れ精度は確認していなかったので、再度
5ﾐｸﾛﾝ以内になっているか確認してみます。

あとリーマの仕上り精度ですがリーマが13.000で
出来ていたと仮定した場合、どれぐらいの仕上り径が
期待できるのでしょうか？経験値で構いませんので
アドバイス願います。

実際、大昭和のカタログにも突出し80mmまでしか条件表は載ってませんでしたし、技術の方もボーリングで上記の条件でビルようでしたらリーマ仕上げで加工して下さい、とのことでした。

まずは現状の振れを確認して、次は超硬リーマでトライしてみます。
コスト高すぎですね～。
治具研削盤で加工するのが一番ですね。

補足

Φ13.000公差±0.005までの加工手順

スローアウェイドリルΦ12.5(先端超硬タイプ)→ボーリングでΦ12.8→リーマΦ12.99(刃物公差+0.005～+0.015)
という流れです。ボーリングを入れているのは穴を真っ直ぐにする為です。