- ベストアンサー
BT40のマシニング選定における主軸の仕様とそのメリット・デメリット
- BT40のマシニングを選定する際に検討するべき主軸の仕様とそのメリット・デメリットについて解説します。
- 回転速度が最大15000回転の主軸は、アルミケースの掘り込み加工に適しています。
- 主軸の仕様を標準BT40にするかビッグプラス仕様やHSK仕様にするかは、加工内容や目的によって選択する必要があります。
- マシニングセンター
- 回答数5
- ありがとう数3
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
こんばんは。 2面拘束シャンクのM/Cを使用して6年になりますが、事前対策のお陰で切り粉が端面に付着した事による不良は現在の所無いです。但し、これは２面拘束に限った事ではありませんが、現在多くのM/Cで採用されている主軸内クーラントスルーでアルミや鋳物を加工すると、その切り粉がクーラントと混ざってしまい、ATC時に切り粉かみの原因になりますので、2面拘束に限らず切り粉対策は必要です。 ここからは、私の意見ですがHSKが普及し始めた現在、２面拘束のBBTが有利な所は標準BTシャンクが使える事ぐらいだと思います。しかし、前回述べましたがBBTとBTの混載は切り粉かみの原因になりますので、出来る限りBBT使用時はBBTのみの方が良いです。 （そうすると高価なツーリング選択に・・・） 複雑な加工を要求される今日、加工に合わせてツーリング選択する時に残念ながら1社で揃えられないというのが、当社の考えでして、M/C用ボーリング・補助アーバー豊富なBIGとコレットチャック・ヤキバメホルダーはMSTなどと加工に合わせて組み合わせている為、HSKの方が融通が利いて良いという事で、今回（年始導入予定機）もHSKを検討している最中です。 参考になるか解りませんが、辛い昨今ですがお互い頑張りましょう。
その他の回答 (4)
加工に関するメリットデメリットは皆さんがおっしゃるとおりですね。 もう１つ考えておかなければならないのは、今までのＭＣの主軸仕様とこの先の主軸仕様です。 今回購入のＭＣが1台目なら何の問題も無いですが、何台かお持ちなら同じ仕様の方がツールの流用が出来ますし、置き場所も省スペースで済みます。金銭的にもだいぶ違います。 加工精度や工具寿命も工具の振れに気を使えばＢＴ40でも十分いけますよ（加工内容にもよりますけど） そのへんも考慮にいれたほうが良いかと思われます。
お礼
確かにおしゃる通りですね。 昨今のコスト重視の世の中では金銭的問題も大きいです。 ２面拘束のメリットをとるか、コストをとるか、悩ましいところです。 意外と標準BTと２面拘束のコスト的差が大きいことが機械や工具の見積もりを取ると判ってきました。 ここが一番の思案のしどころですね・・・・。
こんばんは 現在BT40/50・BBT40(ビッグプラス）・HSK63のマシニングセンターと複合加工旋盤を使っています。 まず最初に私の感想では標準タイプのBTよりも２面拘束タイプのシャンクの方が、刃の寿命・加工面・加工音は良いです。特に高速回転(10000rpm以上)で使用する際に差が出ますので、当方の会社では今後は２面拘束タイプに順次変更予定です。しかし、2面拘束タイプにはATC時に端面に切り粉が噛む恐れが有る為、その対策をしないと行けないのがデメリットです。 対策としては、BBTシャンクとBTシャンクを混ぜて使用しない事や、スピンドル端面に切り粉が着かないようにエアブローする事や、BBTシャンクを使用する前に専用の洗浄機等により切り粉を除く事です。 シャンクタイプついてですが、BBTはビッグのオリジナル２面拘束で、BTタイプの他社から出ている２面拘束タイプのシャンクとは互換性がないそうです。 HSKシャンクはISO規格化されていて、どのメーカーの物でも互換が有り、お気に入りのホルダーが使用出来ます。 後、 natuo さんのコメントへの補足なのですが、 >旋削用に開発・・ と言う所なのですが、調べてみると1987年からドイツでマシニングセンター・フライス用に新しいインターフェイス（シャンク）を、産学一体で研究開始し1993年DIN規格化され、その際にAFタイプの6種類が使用目的に合わせて規格化され、2001年にA・CタイプがISO規格化され、現在JIS規格化への手続きが始まっているそうです。Aタイプが主にマシニング用で、Cタイプが旋削用のマニュアルクランプ等に用いているそうです。 後、heyjooさんがコメントされているように高速回転になると低速加工時では起こらなかった事が起こり始め、その対策の為にHSKシャンクはBTに比べて長さ1/3・重量1/2・クランプが高速回転になるほど大きくなる2面拘束を採用しており、又2面拘束の為横方向の歪みも1/2になりドローバーの引き込み力も1/2になる為スピンドルの構造もBTシャンクに比べ小さくなり、40000rpm対応やATC時の繰り返し精度が2μmが維持されるそうです。
お礼
XLH1200Sさん、ありがとうございます。 ＞2面拘束タイプにはATC時に端面に切り粉が噛む恐れ＞が有る為、その対策をしないと行けないのがデメリ＞ットです。 ＞対策としては、BBTシャンクとBTシャンクを混ぜて＞使用しない事や、スピンドル端面に切り粉が着かな＞いようにエアブローする事や、BBTシャンクを使用＞する前に専用の洗浄機等により切り粉を除く事です メリットよりもこのデメリットのほうが怖いですね。 基本的にスピンドルに装着されている時は、切り粉は 付着しないと思いますので、ツール交換時やツール ポットにあるときの問題が出そうですね。 実際に切り粉が挟まるトラブルは、よく起きますか。 また、ビッグプラスとHKSならばどちらをお勧めしますか。 ＞２面拘束タイプのシャンクの方が、刃の寿命・加工＞面・加工音は良いです。 特に刃の寿命や加工面の向上というメッリトは捨てがたいですね。
こんばんは 標準のＢＴしか使った事がないのですが・・・。 主軸の仕様ですが、標準かビックプラスがいいと思います。ＨＳＫ仕様は確か旋削用に開発されたというような記憶があります。それなのになぜかＭＣ用に高剛性・高信頼性等というふれこみで宣伝されています。 ＢＴ（５０番）は、特に装着精度が悪いと感じた事が無く、しいて言うならＢＴ３０で重切削するとチャッタリングが発生してＮＴの大径側が変形する場合があります（装着精度が低下する）。 これが端面密着タイプならある程度改善されるのは間違いないと思います。 ※参考ＵＲＬ参照→主なツーリング→２面拘束スピンドルシステム 参考ＵＲＬでは端面密着による基準径の増加とありますが基本的にはＮＴ部の長さがだいぶ効いていると思います。 それに対してＨＳＫは基準径が同じとしてもテーパ部の長さが半分位（２／３？）しか無いのでＢＴタイプより高剛性とは思えません（見た感じですが）。 ＭＣメーカの中には他所がＨＳＫ用の主軸を作っているからうちもという感じで専用の主軸を造っている所もあります。 ※早い話、ユーザさんがＨＳＫのツールを使いたいという時に造れないと言えないらしいです。 最後になりますが、標準のＢＴ４０より高い剛性というならビッグプラスをお勧めし、さらに高剛性でしたら迷わずＢＴ５０だと思います。 それでは
高速回転時の工具引き込みを問題（機械により多少違いますが一般的に8000回転くらいから遠心力により主軸先端が開き工具が主軸方向に引き込まれます。）があり、この防止のためHSKが考案されたと聞いております。また8000回転を超えると主軸は、今度は伸び傾向に転じます。これを防止するために 大手のほとんどの会社は、その機械の主軸冷却に流体漬け込み潤滑を採用して見たり独自の技術で防止策を施しています。その成果は、日本が工作機械市場で世界一の生産量を誇る事ができるだけのことはあると思います。その販売価格で、各社はすごい努力をしているといつも思います。機械の主軸発熱に関する伸びの動きを機械各個に出荷前に調査し、固有データとしてその補正条件を設定して行うところもある様です。10ミクロン以下の工具刃先の変位を問題にして考えるなら、高価な機械以外に、機械自身にそれを求めるのは難しいため、加工前に必ずその加工回転で慣らし運転を十分行い、伸びが安定した後に加工に入る事も検討すべきです。前述したその主軸の引き込みをを押さえる事を目的とするならばBTよりもHSKを選定すべきとおもいます。 それ以上に高精度の加工精度をその高価でない機械に望むならば、 今流行のレーザで一々工具を測定しながら加工すると うまく使えばびっくりする結果が出ると思います。レーザ測定器は、それでもその使い方が問題で、あくまでも使い方が悪ければいい結果は出ないと思います。ドイツをはじめヨーロッパ製の機械のほとんどにレーザがついているのはどうしてでしょうか。私にも誰かその理由を教えてください。
お礼
XLH1200Sさん、ありがとうございます。 実は、私もBBTの場合、ツーリング選択の余地がないので問題になりそうだと思っていたところです。 既存のBTツールが使用できないのが辛い所ですがHSKを選択した場合、それ以上のメリットがあるなと思います。 貴重なご意見ありがとうございました。