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穴の形状が汚くなり径が広がる原因と解決方法
- 加工材質SKS3の生材を使用して、厚み30ミリの穴を心もみだけしている所に貫通穴をあけたところ、穴の中が汚くなりカッターマークや段差が発生しました。さらに、上部は径が広がり、ファイ８のものが入ってしまう状態です。これらの現象の原因や解決方法を知りたいです。
- 穴の中が汚くなりカッターマークや段差が生じ、さらに上部で径が広がる現象が発生しました。このような状況の原因と対策策を教えてください。
- 加工材質SKS3の生材を使用し、厚み30ミリの穴を心もみだけしている所に貫通穴をあけたところ、穴の中が汚くなりカッターマークや段差ができ、上部で径が広がる現象が生じました。このような問題の解決策を教えてください。
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加工条件について http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se054076.html ↑ いつも愛用しているもので計算すると1回転あたりの送りは0.14で S=496 F=69.44です まあ、記憶にあるSKDの加工条件とも違わないので じょうずにあければ、そんなにひどいことにはならないと思う 心ブレは気になりますが、それ以前に切れないドリルだと思います 2番が当たっていたりすると、切削抵抗になり弓状にしなります テストとしては、ボール盤で開けてみる（手感でみる） そんなに力を入れなくても削れていくはずです（切れる刃物なら、ただ回転数が遅いので、スピードは上がらない） まず、刃物が切れるかどうか確認してください たぶん切れれば問題ないなくなるはずですが それでもだめな時は、もう一つ下のドリルで7.5ぐらいの下穴をあけ、その後7.7を一発通せば大丈夫だと思います ↑ なんだかあほらしいですが まず、ドリルが切れるかどう確認すべきです
穴加工は入り口であるけれども とても奥深い加工です。 仕事を請けてツールや工具が無く要求される物が出来ないと言うのは 問題が在ると思います。 条件を見直せば多少なりとも改善はするでしょう。 ですがエンドミルシャンクのドリルで在ればコレットでなければ 性能は出ませんね。 下穴を取る、または同径のスタブなどで途中まで加工するなど 方法が在りますが現時点でツールホルダーが足りていないのに 出来るようには思えません。 （三爪チャックが在ったとしてもあまり効果が期待できないので） 現況の中では投資をせずにと考えがちですが 今のままではアドバイスがいかせる状況下ではなさそうな感じがします。 振れも在るとは思いますが穴曲がりが原因の様に思います。 追記です。 同径のスタブでガイド穴をあけるのは ドリルが弓なりになるのを防ぐ為。 ロングドリルの加工やガンドリルの加工方法をカタログ等で見ればわかりますが、長いドリル程弓なりになります。 そこで途中までは剛性の高いスタブ等でガイド穴をあけ、 それをガイドに直進性を高めます。 また直進度の高い穴がガイドの役割をするので、ドリルの弓なりになるのを防いでくれます。（まあバックテーパー分ぐらいは遊びが在りますが） また食い付きと抜けがドリルにとって一番負担がかかりますが 切込みを細かくすればする程、食い付きの回数が増え穴曲がりの要因にもなります。 今の状況でプログラムだけであれば、最初からG83を使用するよりはG81で1.5Dか1D加工して、ドリルの肩を抜かないようにG83で加工するなどの工夫で上手くいけば良いですが、私も含め答えている方の大半がコレットチャックでの加工を前提としているのでどうかなと思います。 あとエンドミルシャンクのドリルは三つ爪チャックだと返って良くないと言う記憶があります。 むしろコバルトハイスのストレートシャンクにした方が良いのかもしれませんね。 三つ爪チャックでなら三菱あたりのSD（汎用ストレート）とESSD(汎用スタブ）とかの組み合わせの方が上手くいくかもしれませんね。 金額的にも安価に出来ますが工具寿命はわかりません。 穴加工が良ければリーマーやタップのトラブルは格段に減るので 諦めずに頑張って下さい。 ボール盤が在る様ですのでポンチ打って 食い付きのところで細かくインチングしてみると体感できると思いますよ。 長いドリルなら特に。 ドリル穴は○に近い△ですが肩まで入らない食い付き部はこれが良くわかります。 ボール盤なら尚更です。 ボール盤で作業されるなら体感でも食い付きと抜けに力がかかることはご存知かと思いますが、抵抗がかかると言う事は振れもおきやすく連続して行う中で曲がりが出ればどんどんそちらへ逃げていきます。 またエンドミルシャンクのドリルはバックテーパーが通常はついているので本来なら肩のストレート部を越えるとドリルの側面は当たりません。 その為に食い付きで弓なりになっているのを防ぐか、曲がりが出ないような加工を考える必要があります。 切粉処理の為に切込みを小さくし過ぎると返ってトラブルを招く原因になることがあるのです。 送り量も同じく下げ過ぎれば切れずに擦ってしまい加工硬化を促したり、逃げ面の磨耗が増えたりします。 私は三つ爪チャックには苦い思い出があるので使用しませんが、もしするなら最短の突き出し量でストレートのスタブドリルとレギュラーのストレートの組み合わせで行うかなと思い書かせてもらいました。 プログラムだけでかわせればと思いますが 経験の無い材種なので具体的なアドバイスは出来ません。 先ずは切粉と加工状況、ドリルの先端の観察からでしょうね。 向こうでも回答されていますが 水溶性と油性では切削条件は違います。 メーカーのカタログ値は水溶性の条件で加工されています。 またワークの拘束状態でも変わります。 振動するような状況下であれば切削条件を落とす必要が在ります。 切込みが小さ過ぎて切粉が穴内部に残る様で在れば 当然トラブルになります。 乱暴な表現になりますがカッターや包丁にタオルや布を巻いて切ろうとしても切れませんよね。 切粉の上から切るのは同じ様な状態になります。 φ6.からφ10.あたりは一番加工速度が出しやすい加工だと思いますので観察すれば原因は必ず特定出来る筈です。 それにカタログ値は参考にはなりますが参考にしか過ぎません。 同径のドリルでアルミでもワークや拘束により一回転辺り0.15ぐらいまで送り量を下げる事もあります。(カタログ値0.38～0.53） 最良の条件は探すしかありません。 折れるところまで行くと加工硬化や穴曲がり、冷却不足や切粉詰まりでしょし、拡大ならば過回転、送りが大き過ぎる、振れが大きいなどでしょう。 切粉の形状は特に大事ですが、切粉の硬さや形状、加工方法と切粉形状があっているか。 低速域なら柔らかく巻くような、高速域なら硬めの流れる様な切粉だとかを条件を探す中で覚えておくと後々楽になります。 良い条件では良い切粉が出ますしね。 レギュラーのドリルで入り口で曲げてしまうとどうにもならないと思いますよ。 穴が拡大する程ならば見てとれる筈です。 （解り難ければG81で行えば良くわかりますよ。） アウトになった物でテストし、観察してみれば良いかと。 やはりスタブでガイド穴作るのが無難な気もしますが。
補足
追記をどうもありがとうございます。 なるほど、長いドリル程ある程度ドリルがワークに入るまでは 弓なりになりやすいから、その部分は短いドリルで少し開けて、 ガイドをしっかり作ってから長いドリルにバトンタッチするのですね。 ＞切込みを細かくすればする程、食い付きの回数が増え穴曲がりの要因にも＞なります となるとQ1などは細かいので食いつき回数が増えますね。 食いつきの回数が多いと穴曲がりの要因というのは 理屈的にはどういう説明になるでしょうか？ ＞今の状況でプログラムだけであれば、最初からG83を使用するよりはG81で＞1.5Dか1D加工して、ドリルの肩を抜かないようにG83で加工するなどの工夫＞で上手くいけば良い 普通の固定サイクルのG81とG83を組みあわせて 分けてプログラムするか サブプログラムなどをつくって、その動きをまとめる事もできるのでしょうね。 どうもありがとうございます。 ボール盤で穴を開けた経験もあまりないので、体感するため今度 ボール盤で確認したいと思います。 根本的にはまずコレットにする事でしょうね。 G83を使う時に一回目の切り込量だけ別に設定するプログラムが あったと思いますが、そのコードに機械が対応出来たか 機械の機能を確かめてみようと思います。 こちらの質問ではコレットとミーリングチャックを使っていますが、 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=219767&event=QE0004 折れたところ含め他の穴も広がっていましたが、 こちらはQがちいさすぎて逆にキリコの処理がうまくいかなかった、 それによって径が広がった、 また回転あたりの送りが多すぎて負荷がかかったものと思われますか？ 追記ありがとうございます。 折れてさらに径は広がっていたのですが、 ＞切込みが小さ過ぎて切粉が穴内部に残る様で在れば ＞当然トラブルになります。 これもあると思います。Qが小さいせいかキリコが穴の中に残っていた ように思いますし、それでごりごりという音があったように思います。 Qがもっとあれば、キリコがもっとドリルの両側からそとに出たのでは と思います。 ＞やはりスタブでガイド穴作るのが無難な気もしますが そうですね。 スタブでガイド穴作る場合同じ径のドリルでしかあまりガイドの意味は ないでしょうか？ 目的の径のドリルからどれくらいまでマイナスならがガイドに なりますか？ 一本のスタブドリルでいくつかの径のドリルのガイド穴ということで 共用できないかと思いまして。
加工条件等の視点では既に多数回答されているようなので。 単純にドリルに問題がないでしょうか？ 前の加工のときにトラブルがあり、曲がっていることはないでしょうか？ 刃先の形状に問題はないでしょうか？ ドリルに問題なければ、加工条件が合わない程度で、径で0.3mm以上振れることはまずないと思います。 先の方の言われるようにΦ7.0くらいで下穴をあけてからΦ7.7を通して振れがなくなるようなら、ドリルの先端形状に問題がある可能性があります。 同じようになるのなら、ドリル自体の曲がり、変形をチェックしてみてはどうでしょうか。
補足
ありがとうございます。ボール盤でテストしたので、 特にドリルには問題はないと思います。 しかし先端形状に問題が出た時の為にも これからタップや リーマの下穴など大事な下穴の場合は その前に貫通の下穴をあけてから やっていこうかと考えています。
単純にキリコでむしれてないですか？ ７ミリぐらいの下穴をあけてみるとか
補足
ありがとうございます。 R点5で、Q1.5 G83を使っている為に （前Q1でも同じような事が起こりました。） キリコだとしたらどのようなことをしたらいいのかいまいち分かりません。 注視して たびたび止めてエアーなどで穴の中を ふいたらいいでしょうか？ そうですね。下穴が７あれば、そこからキリコは落ちてくれそうですね。
ＥＸ－ＧＤＲってエンドミルシャンクですよね？ それを三つ爪のチャックで掴むのもどうかと・・ ＧＤＮのショートで３～５ｍｍ程度揉みつけて その後ＧＤＲに変えてみては？ 共に掴みはコレット使用で、です。 コレット使用でＧＤＮで揉みつけして、三つ爪で同様に加工してみれば 三つ爪で振れが出てる場合は口元で暴れると思います。 うちはメーカーの条件あまり参考にしませんが 同材質、同工具でＳ１０００、Ｇ８３、Ｑ０．５、Ｆ１００で加工してます、 油性切削油で、＃５０、ＭＡＸ ４､０００ｒｐｍのＮＣフライスです。 （Ｑが少ないのはガードが無いのでキリコと切削油の飛散防止です・・） 回転数上げて、Ｑを下げてみては？ 低回転でＱが多いのでドリルが弓のようにしなってる可能性ありますね 少なくとも喰い付き部はＱを下げた方が安定すると思います センター揉み→ＧＤＲで肩から３ｍｍ程度Ｑを０．３～０．４で、 その後Ｑを０．５～０．８程度でやってみては？ 回転Ｓ４５０では遅すぎるような・・ 振れの見方は三つ爪にドリル等付けて、ダイヤルゲージで エジェクターピン等で口元から１００ｍｍ位のところ当たれれば 分かり易いですがね、許容範囲は加工する穴径によりけりです。 （細い程少ない方が良い） ＧＤＲで出しが６０～７０あれば回転数上げて空回しをしてみれば 振れてれば目視でも分かると思います。
補足
ありがとうございます。 ホルダーの数が足りなくて仕方なく３つ爪で掴んでいる現状です。 ＞コレット使用でＧＤＮで揉みつけして、三つ爪で同様に加工してみれば ＞三つ爪で振れが出てる場合は口元で暴れると思います。 これはGDNで同じ径のφ7.7で３～５ｍｍ程度揉みつけてから 三つ爪のGDRφ7.7でやってみるということですよね？ 他にも三つ爪で振っているかどうかを確認する方法として何かございますか？ 今回7.7のドリルで上半分は8.0以上になっているということは 振れが0.3以上あるということですよね？ これってすごい振れですよね？ ありがとうございます。 ＞低回転でＱが多いのでドリルが弓のようにしなってる可能性ありますね ＞少なくとも喰い付き部はＱを下げた方が安定すると思います ＞センター揉み→ＧＤＲで肩から３ｍｍ程度Ｑを０．３～０．４で、 ＞その後Ｑを０．５～０．８程度でやってみては？ この位置によってQを変えるのを固定サイクルのプログラムでできるかどうかは マシンによりますか？ このことは上の方から回答のあった ＞切込みを細かくすればする程、食い付きの回数が増え穴曲がりの要因にも というのとは また別の問題でしょうか？ 理論的によくわかっていませんでして すこし頭を整理出来たらなと思うのですが。
こんばんは >回転数４５０ 送り４５ G83を使いQは１．５ >心もみだけしている所に貫通穴をあけたのですが、 >出来上がった穴の中をみると、とても汚くカッターマークがついており >棒で触るとそのカッターマークが、がたがたがたと段差がわかるほどです、 おそらくセンタ穴が深いため、入り口部でスラスト荷重がかからずビビリ が発生して大きくなったと考えられます。 センタ穴を深さ０．５～１ミリ程度にし、送りを今の２倍程度にして 加工してみてください。 ※送りが遅いのも原因の一つだと思いますよ。
補足
ありがとうございます。 心もみはOSGのNC-LDSという130度の６ファイのリーディングドリルを 使ってZ指令－２で行いました。 ＞おそらくセンタ穴が深いため、入り口部でスラスト荷重がかからずビビリ ＞が発生して大きくなったと考えられます。 センター穴が深いとビビリが発生するというのはどのような理屈 になっているのでしょうか？ ＞※送りが遅いのも原因の一つだと思いますよ 送りが遅いとどのような影響が出やすいのでしょうか？
推測の域を出ませんが、 ?剛性の低いドリルチャックを使用している（No.31153質問ご参照） ?ドリルの振れ精度が大きい（0.03以上は×） ?機械主軸テーパが汚れていて振れに悪影響がでている ?BT40ホルダを使用していて、プルボルトを思いっきり締めている が故にテーパが膨らんで、振れに悪影響がでている ?切削面が黒皮面で穴あけ初期が不安定で穴径が拡大する ?切削速度、送り速度が低すぎる？～OSGのカタログをご参照下さい （ゆっくり削っていても意外と悪い穴になります） などが考えられます。 加工穴数が多いのであれば、超硬ドリルの使用をお奨めします。 過去に何回もご質問されて色々なご経験もされていらっしゃるので、 どのような手材料を開示したら、正確な回答が得られるかもご検討 されたら如何でしょう。 ゆっくり削る（低い切削速度、低い送り、ステップによる繰り返し）と、 それだけ刃先が擦っている時間が長くなりますので痛みも早いです。 また、ステップの出し入れ時にドリルと穴壁の間で切屑が作用して 壁面に傷を付ける可能性も高くなります。 今回も色々な方が英知を絞ってご回答されていますが、テクニックを駆使 しても、三つ爪チャックを使用している限り安定した穴あけは難しいと 考えます。 手間隙もコストのうちです。 どんな手段を講じてでも、コレットチャックを使用して、ドリルの振れ を0.03以内にすることを強くお奨めします。 以上
補足
回答ありがとうございます。 今回の７．７ファイドリルは三つ爪のチャックで掴んでいます。 ホルダーはBT50番です。 切削面は黒皮面ではありません。 ＞ゆっくり削っていても意外と悪い穴になります この理由として大きなものは何がそうさせるのでしょうか？ 加工穴数は多くはありません。 回答どうもありがとうございます。 ＞ステップの出し入れ時にドリルと穴壁の間で切屑が作用して ＞壁面に傷を付ける可能性も高くなります。 という事はG83の方がステップが大きいため壁面に傷をつける 可能性はG73よりも高いということになるでしょうか？
補足
ありがとうございます。 一度マシニングからその７．７のドリルを外してボール盤でテストしました。特に入れ味は悪くはありませんでした。ちゃんとファイ７．７の径の 穴あけができましたので、ドリルには問題ないことがわかりました。 ボール盤でG83Q1の動きをしてあけてみると穴壁にカッターマークがついたので、 ドリルをマシニングに戻し、G73でQ2というところだけ変更してみて もう一度心もみ→７．７ドリル貫通 加工すると ちゃんと7.7位の穴があきました。 となると穴が広がったのはキリコの影響かと思いましたが、 G83の方が逆にキリコが絡まるとかはありえるのでしょうか？ G83は関係なくQが１．５→Q2でこんなに変わるものなのでしょうか？ 理屈的にどういう理屈なのかよくわからないのですが、 アドバイスいただけないでしょうか。 よろしければ教えてください。 そのhttp://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se054076.html を使いたいと思いダウンロードし、解凍すると、テキストファイルと アプリケーションファイルがあったので、それをクリックしたところ CUTD.EXEが見つかりません。 VB40032.DLLが見つからなかったため、このアプリケーションを開始できませんでした。 アプリケーションをインストールし直すとこの問題は解決される場合があります。 とでました。 テキストのファイルには*動作環境 ｗｉｎｄｏｗｓ９５,ｗｉｎｄｏｗｓＮＴと書かれていますが XPでは駄目なのでしょうか？ そのアプリケーションファイルを ＞ｃ：￥ｗｉｎｄｏｗｓ￥ｓｙｓｔｅｍ￥ に 入れてく ＞ださい． をしたらよろしいのでしょうか？