SS400にてφ34内径加工

質問

NC旋盤加工の初心者の質問です。
SS400φ60mmの材料にて、内径加工φ34mm公差(+0.026,0)深さ120mmの長穴加工(貫通)面粗さ▽▽▽の加工をしているのですが、内径の寸法、ビビリ、ムシレで悩んでおります。機械は森精機のF-L2。
仕上げは取り寸0.05ｍｍ、超鋼のボーリングバーを使用し、刃先はR0.2、回転数S150、送りはF0.1です。
面粗さも▽▽程度しか出ず、寸法も若干テーパー気味になってしまいます。
加工条件にて、変えた方が良いところを教えていただければと思います。

寸法も加工直後、3次元測定器にて計測した際は34.003mmと公差内に入っていたのですが、客先にて検査をすると33.988mmと返品されました。
加工品の温度でここまで寸法は変化するものでしょうか？
2つの質問になってしまいましたが宜しくお願いします。

回答No.7

noname#230359

ビビリやムシレであれば、サンドビックの防振ボーリングバイト（できるだけ径の大きなもの）でハイプレッシャー仕様のカッティングヘッド、チップ材種GC1115でシャープエッジのものを選定されてみては、いかがでしょうか。面粗度はノーズRと送りの関係によります。
精度に関しては、機械自体の性能もありますので、一概にでるとは言えません。この辺も条件によるのではないでしょうか。

これは、あくまで個人的な主観ですので、上記製品を試してみるかどうかはお任せします。

材料により、熱による膨張率が違います。SS400だと熱の影響を受け易いのではないでしょうか。数μmの単位では影響がでると思います。
測定する場合は、お客様での測定温度と同じ温度での測定をした方が良いでしょう。
試しに、材料を熱したときの寸法と、冷却したときの寸法を測定してみて下さい。結構違うはずです。

回答No.6

noname#230359

貴殿に申し上げたとしてもどうにもならない事ですが
公差の厳しい加工でSS400の材料選定はどうかと思う。
溶接・熱処理・価格 等の絡みで選定されたのだろうが・・・

設計される人も加工時の事を考慮して材料を選定してもらいたい。
45Cぐらいなら もう少し加工も楽になるはず。
材料費をケチって加工賃でツケを払うことになりかねない。

本題に戻って

加工数量が判らないが量産品ならスパロールがお勧めです。

参考URL：

http://www.sugino.com/products/yoto/roller_b.html

回答No.5

noname#230359

回答（４）の方の言われている防振バイトは、ビビリに対してはいいのですが、加工精度が要求の26ミクロンは、加工できないと思いますのでご注意ください。
私の経験では、防振バイトを使用しているのですが、突出しが長い時の加工精度はでないので悩んでいます。

まず、SS400の場合の切削速度が160m/min（計算上）では、遅いような気がしますので、取代が0.1以下なら、250m/min以上にしてみてください。また、取代が0.05を変更できるなら、もう少し多くした方が加工面がきれいになると思います。
送りもR0.2チップでfn0.1はきついので、fn0.05-0.08と思われます。
今回、使用されているチップがわかりませんが、ポジタイプの切れ味のいいブレーカを使ってみてください。
あとは、とにかく加工できるだけの大きいボーリングバイト（推奨はφ25超硬バイト）で突出しを短く、バイトのクランプ剛性を上げることです。
頑張ってみてください。

回答No.4

noname#230359

ボーリングバーなのですが、サンドビックよりでている防振ボーリングバーがお勧めです。値段はそれなりに高いのですが、ビビリやムシレの防止には効果的です。内部に振動を吸収するダンパーが内臓されていますので切削における振動を吸収します。
キャプトのC6サイズで、φ25の防振ボーリングバーであればL寸法230?まで対応しているので、十分ではないでしょうか。
また、ハイプレッシャー（HP）カッティングヘッドを使用すれば（機械が対応していれば）、粘い材料でも切粉がブチブチ切れますので内径面を切粉で極力傷つけずに加工する事ができるので、こういった点でもお勧めいたします。

以下、WEBサイト貼り付けておきます。

参考URL：

http://www.coromant.sandvik.com/jp

回答No.3

noname#230359

超硬ボーリング＋超硬チップを使用して被削材がSS400ならば、
周速は150m/minは出しますよ。G96 S150（定周速）
（回転数S150って周速のこと？150rpmって事はないか…）

下穴が何Φからかわかりませんが、3次元ブレーカの超硬チップR0.4で荒削りしてから、研磨ブレーカのサーメットで仕上げれば良いのじゃないかな？

R0.2で送りF0.1ではちょっとギリギリですね。(理論的には入りますが)
R0.2ならF0.07とか。
ボーリングバーは2本で、荒→仕上げですね。
仕上げ代も片肉0.05ではSS400には少ないでしょう。
（表面を擦るだけでキレイにならない＝刃持ちも悪い）
片肉0.1程度は必要かも。
ただ、突き出しが長いので仕上げ代は加工しながら判断する。

超硬バー（Φ20）って結構高価だと思いますが、超硬で間違いないですか？
温度変化をの前に34.0003(+0.003)ではちょっと厳しいでしょうねえ。

SUS304などステンレスばかりでSS400はあまりやりませんので、
推測も入りますが、仕上げ代は少し多めにとったほうが良いと思います。
またチップの種類(形状)でも大きく変わります。

回答No.2

noname#230359

加工直後に、すぐ計測では、しっかりした数値ではありません。
製品が熱いと穴径は大きく冷たいと小さくなるので加工技術で焼きばみ冷やばみなどがある位です。
製品が検査室内２０度になじんだ頃が、的確で、加工も３４．０１３と中間
狙いがベストでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり狙い値は真ん中ですよね。
今日検査室に加工品をあえて置いていたので明日計れば焼く20度前後の寸法が出るかと思いますので確認してみます。

回答No.1

noname#230359

経験上の話で良いでしょうか？
SS400材は、とてもむしりやすく、取り代が薄いとなかなか綺麗に仕上がりませんね。
超硬バイトはたわみには強いのですが、とても硬いため、ビビリが出だすと止まらない傾向があります。
把握の状況はどうでしょうか？
ボーリングバーの自径はいくらのものをお使いですか？
チップはネガでしょうか、ポジでしょうか？
僕の場合は取り代片肉0.15 回転300～500rpm 送りは0.12mm/revで、ポジタイプの0.4R　鋼バイトで何とか、といったところで考えます。
バー径は25です。
ただ、周速が合わないため、チップの持ちが悪いですね。
サーメットコーティングを良く使用します。

こちらも経験上の話なのですが.....
突き出し量が短く、周速もマッチしていればかなりの安定性があります。
ですが長穴加工だとそうは行かず、なかなか悩ましいものですね。
ブレーカーもクセモノで、僕はイゲタロイで言う「FXブレーカー」とT2000Zをメインに使っています。
切りくずが糸のようになる弊害があるのでストップ穴加工ではなかなか癖がありますが、貫通だと良いかも知れません。
SS400は取り代が薄いとゼロカットのようにくすんだ肌面にすぐなってしまいます。
しかも薄肉加工（取り代が薄い）は共振しやすく、僕は「はじめにたわませて、テーパーは補正分けをする」ようにして、取り代はそこそこ付けて周速が出来る限りマッチするところまで上げるようにしています。（取り代が薄すぎると刃先がチッピングすることもあるので）
補正分けは、例えば....

X34. Z.5 T1010;
G01 Z-122. F.12 T1011;
のようなやり方です。（手前X補正が10番、奥X補正が11番。Z軸が移動しながらX軸がテーパー移動する、数字が違う場合）

何とか上手く行って欲しいですね！

お礼

再度回答ありがとうございます。
周速と取り代の関係で明日攻めて見たいと思います。
ほんとうになかなかうまくいかずここ最近この事ばかりが気になっていたので詳しい方に教わり為になりました。

補足

回答有難うございます。
ボーリングバーはφ20の物を使用しています。
チップは確かポジだったと記憶しています。
サーメットもテストカットしてみたのですが、面粗さはかなり綺麗な仕上がりになったのですが、２～３個続けて加工していると刃先が持たずに寸法が安定しなくなってしまいました。これも設定が悪かったからなのでしょうかねぇ･･･。