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センタードリルの折れ

先日からNC旋盤にてセンタードリルの加工をしているのですが、加工数が250個程度で先端の2mmの所が折れてしまいます。いろいろ条件を探しながら加工しているのですが、なかなか変化がありません。何か良いアドバイスがありましたらお願いします。条件等を下記に記します。 加工ワーク:SCM415H       Φ20×100の丸棒(引き抜き材を60mmの高爪でクランプ       しています。)       中実チャックの為、奥に入りません。爪端面よりワークが       60mm程度でています。振れは先端で0.01~0.03程度です。 120°の面取り径がΦ8.63になります。 使用センター:オカベ JIS 2形(材質ハイス、先端2mmで60°,120°と広がっているセンターです。シャンク径はΦ10) 上記センターをBIGのニューベビーチャックのストレートシャンクΦ32を NC旋盤ホルダーに取り付け。 プログラムは S1590 G0 Z1.0 G1Z-3.0F0.03 G0Z-2.5S920 G1Z-5.5F0.05 G0Z-5.0 G1Z-6.22F0.03 Φ2、60°、120°の三段階で条件変えています。  最初は加工の最大径のΦ8.63で回転数740でZ-6.22まで一気に加工していましたが、100ワーク程度で折れてしまい、その後いろいろやって現在は上記にようになっています。 よろしくお願いします。 芯ズレはダイヤルでセンターのシャンク部分をひろって径で0.01程度なので そこそこだと思っています。

noname#230358
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みんなの回答

  • 回答No.8
noname#230359
noname#230359

岡部のJIS2形 2.0を使用したことあります。 S1300、F0.02~F0.03で加工できてました。 高爪の外径チャック部分はφ20×40mmですか?もしそうなら奥の部分を逃がして、爪先端20mm位で掴むようにすると良いでしょう。 (高爪でストレートだと40mm掴んでいても、実際掴んでいるのは爪の奥のほうだけという事があります) ちなみに芯ズレを起こしてたら、加工した先端の径2.0mmが2.2mmとかになっているのでわかると思う。 経験上、送りF0.03程度なら芯が0.05ずれてても折れることは無いです。 加工深さまでステップを入れずに加工していました。 切粉は多少巻きつくときもありましたが、そんなに気にするほど巻きつきませんでした。 (ユキワのコレットチャックを使用してコレットの隙間から切削油を出してたので、切削油の勢いで落ちていた) 刃具寿命は????ですが多分500~700くらいは加工できていたと思います。(ロット数300個くらいでしたので、段取り時目視で磨耗しているようなら交換)

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 高爪は奥の部分をおっしゃる通り逃がしてあります。 先端の2mmの径を測定したら2.03程度でした。 S1300, F0.02~F0.03で加工できていたとの事ですが、これは一気にZを最後まで送っていたのですか?切粉を切る為にステップいれませんでしたか? それと刃具寿命はどれくらいでしたか? よろしくお願いします。

  • 回答No.7
noname#230359
noname#230359

OSGでいえばリーディングドリルでテーパ部分を荒加工しておけばよいかと ヤマワだとスターティングだったかと。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 サイクルタイムの関係上なるべくセンター一本で加工したいと考えています。 と言っても工具寿命と折れの問題が解決しないと荒加工も考えないといけないと思います。

  • 回答No.6
noname#230359
noname#230359

私もこの手のセンタードリルで苦労した経験があります。回転数、芯も申し分ないみたいです。オイルで加工すると折れないけど面倒だし そこで面倒でもセンタードリルを0.7くらい(F0.05)次にφ2.0のストレートドリル(F0.08)を仕上がり深さより0.3くらい余分に入れる。そしてセンタードリルで仕上げの順に加工してみたら私の場合は解決しました。センターの送りF0.07とかF0.08もっと早くてもいいかも。先端に負担が無い分、折れないみたいです。加工の条件は自分なりに変えてください。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 はまさんの工程ですと 1.センタードリルを送り0.05で深さ0.7 2.Φ2のストレートドリルを送り0.08で仕上げより0.3程度深く。 3.センタードリルで仕上げ となるのでしょうか? 今回はサイクルタイムの関係上ドリル加工をしている余裕があるかどうか 微妙ですが、検討してみたいと思います。ありがとうございます。

  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

回答 1)再出です >芯が合っていないのでは? と推察します。 と言うのは 経験上「測定方法」の間違いが多いからです。 「チャックに マグネットスタンドを固定して先端にダイヤルやピック」 立型なら問題ないが 横型の機械の場合 スタンドとダイヤルの重みで0.05程度の誤差が出る ※もっと大きい場合も多い 治具やコレットなどを利用してしっかりと測定器を固定しないと問題ありです。 仕事上 内研機の精度確認で客先より同軸が非常に悪いと指摘を受ける事がある。 機械は問題なくて 確認すると上記の測定方法がほとんどです。 >今回ですがワークの振れの測定用に反対側も同じ工程でセンターを打って偏心検査器にて両センター基準でワークの振れが0.02~0.03程度で出ています。なのでセンターの芯もそこそこに出ていると思っていました。 旋削(ワーク回転)なので ワークの振れ精度=チャッキング精度 となりますね。

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質問者からのお礼

更なる回答ありがとうございます。 確かにおっしゃる測定方法で芯を測っていました。 今まで正しいと思い込んでいました。 今回ですがワークの振れの測定用に反対側も同じ工程でセンターを打って偏心検査器にて両センター基準でワークの振れが0.02~0.03程度で出ています。なのでセンターの芯もそこそこに出ていると思っていました。

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

うーんと 回転数を下げてはダメなのね~ん たぶんテーパーになったところで気にしてるんだと思うんだけど 先端はあくまでφ2なので 回転数下げると先端部の切り込み量(い回転当たりの送りが大きくなって先端部がメキョってなるはず) あくまでもφ2のドリルとして加工したほうがいい φ3でたしか S1500(うろ覚えだが) だったので 始めトライ時の回転数は遅すぎです 今は初めはいいのに途中で回転数をかえているのでそれがだめ 固定サイクルで一気に突っ込んでいったほうがいいと思う S1590F0.03 回転当たりの送り 1.89E-05 S920 F0.05 回転当たりの送り 5.43478E-05 F0.03 回転当たりの送り 3.26087E-05 たぶん回転当たりの送りがわかってない 送り/回転数 先端には2段目になると5倍の負荷がかかります 3段目に3倍 メーカーの言うように 径違いを気にするのなら 送りも遅くしないとだめ あくまでも先端部φ2なのです φ2のドリルの送りを5ばいにすればおれるにきますよね ちなみにメーカーの人は先端部がφ2ということを忘れてると思う 思考の中身 折れる ↓ 条件が悪い ↓ そうかテーパー部で軽が変わるからか ↓ 1mm径アップした条件でいいや ← ここで思考停止 S=xxx F=xxx 1mm径を上げると工具の剛性は強くなるので 1回転あたりの送りが上がってる ことを忘れてる また、回転数をいきなり変えてますが 物理法則は(動いているものは簡単に止まらない 慣性の法則) はくつがらないので 回転数のパラメータを変えても ものはいきなり下がりません 送りのほうは低速なのでいきなりかわりますが 機械にもやさしくないですよ

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 S1590F0.03 回転当たりの送り 1.89E-05 S920 F0.05 回転当たりの送り 5.43478E-05 F0.03 回転当たりの送り 3.26087E-05 ですが、1.89, 5.43, 3.26 は何を表す数字なのでしょうか? 回転数一定で加工するとしてS1590でΦ2のときは切削速度9.98ですが最大径のΦ8.63のときは切削速度43になってしまうのですが、これは気にしないで良いのでしょうか?

質問者からの補足

回答ありがとうございます。回転数を一定にしてテストしてみます。 当初メーカーに問い合わせた所切削条件は加工の最大径で設定してくださいと 言われました。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

固定サイクルを使わない穴明けですか? >最初は加工の最大径のΦ8.63で回転数740でZ-6.22まで一気に加工して、、100ワーク程度で折れ   G1Z-3.0F0.03   G1Z-5.5F0.05   G1Z-6.22F0.03   ← F下げが必要か?? そこから↑にして250個程度と少し改善できたので、目指す方向は合っている。更にインチングを増やすべきです。 とくに最後、切り粉の詰まりが起きやすい。マシニングセンタなら切込みステップ Q:0.5かそれ以下位で様子見るかをやります。 >(ワーク)振れは先端で0.01~0.03程度 >芯ズレはダイヤルでセンターのシャンク部分をひろって径で0.01程度 を先に知ったなら、実習未了者以外は問題にしない。 センタードリル折れはマシニングでも、たまに出会します。特にアルミなどの軟質材。 肩の面取までと深さを欲張ると、暫くは大丈夫でも摩耗が限度に達するとポッキリ。 センタードリルは普通のドリルに比較すると、ねじれ角が小さく切粉の排出が悪い。 ヤマワは強ねじれと称するものを出してるが、それでも通常ドリルより刃は立ち加減。 その宣伝文句は   比較的粘い材料、特に柔らかい材料にご使用下さい、、、切り屑の排出がよく、切り屑詰まり   による破損を少なくします >センターをチャッキングしているコレットの割れ目に切粉が挟まっている事が結構あるので  それも邪魔しているのかと 挟まったものが邪魔するか不明ながら、長くなっており、インチングが効果ありそうとの言葉です。 それと、旋盤センター穴だから、底に達しそのまま引き上げると、切れ目が残るのはマズイのでは?   G1Z-6.22F0.03   G4X0.1  ←停止時間0.1秒。浚えが完了しビビリも出ないよう調整。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。送りを下げたのは120°であたる時の負荷が大きいと思いさげました。インチング回数検討してみます。 切粉ですが、私も気になってました。センターをチャッキングしているコレットの割れ目に切粉が挟まっている事が結構あるのでそれも邪魔しているのかと 思っています。コレットはキャップを購入しようかと考えています。 回答ありがとうございます。 インチング回数増やしてテストしてみます。 昨日商社にヤマワの強ネジレのセンター発注しました。

質問者からの補足

申し訳ありません。ドゥエルは記入漏れで当初より行っています。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

畑違いの分野の者ですが、やはり芯ズレが原因と思います。 SCM415Hは、少し硬めの材料なので、ドリルへの負荷は大き目となるので、充分気を付けて 確認下さい。 > 芯ズレはダイヤルでセンターのシャンク部分をひろって径で0.01程度なので そこそこ だと思っています。 ですが、実際にドリルをチャックした時のドリルの先と根元の差は??? また、加工ワークをチャックした時の先と根元の差は??? 素人的な記述で申し訳ない。 加工機のローダー&アンローダーを設計時に、加工機の改造も同時にやっていた時の 注意事項でした。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。センターをチャッキングして先端と根元の差は0.005以下くらいです。 ワークの差も同程度です。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

芯が合っていないのでは? と推察します。 旋盤だと X-Z の調整は簡単だが Y方向(上下)や軸線の不一致が問題 外径ホルダーに25mm(バイトシャンクと同じ)の材料を固定して チャックにドリル(φ10)を掴み ボール盤で加工するように外径ホルダーに固定した材料に穴あけ リーマなどで穴を仕上て側面に固定用のネジ加工 以上でZ軸と同軸の専用ホルダーが出来上がり 見た目は悪いかもしれないが 機械をぶつけたりしない限りは そのまま使い続けられる。

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 芯ズレですが、ダイヤルでひろって0.01程度なのでそこそこにでていると 思っています。 専用ホルダー製作は思ってもみませんでした。

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