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SUS403のネジ切り・タップ立てについて
- SUS403のネジ切りとタップ立てについての経験を共有します。
- SUS403はネジ加工が難しい材質のため、回転数や周速に注意が必要です。
- ネジ切りとタップ立ての適切な加工方法についてのアドバイスを教えてください。
- 旋盤
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いろいろな方がご指摘されておりますので、参考になるかどうかわかりませんが、やはりチャックの掴み方を第一に考え、内径のねじ切りの場合、工具長は鋼で、工具の径×2.5くらいを目安に考えて下さい。超硬バーで工具径の4倍、それ以上は防振バーを使用といった具合に工具ホルダーを変更するという事も視野に置いてください。また、内径バーは平取り部をボルト止めするのではなく円筒シャンクタイプで面を掴んで固定するようにし、できるだけ剛性を持たせてください。または、キャプトなどの二面拘束タイプのホルダで固定すれば剛性も得られ芯高調整も苦になりません。 また切込み方法とパス回数も重要です。 切込み方法は引き加工で修正フランクインフィード3から5°程度を用いると少し安定するかと思われます。切込み方法を変える事で、切削低抗を分散させると良いのでは。周速はチップ材種にもよりますが80m/min程度で問題はないかと思われます。パス回数はピッチにも左右されますが、まずはメーカー推奨値に設定されるのが無難でしょう。最終切込み量はSUSの場合、0.08以上は取ったほうがいいかと思います。擦ると加工硬化などの問題であまりよくありません。 切込み方法は、ラジアルインフィードでしょうか？ 切込み方法を修正フランクインフィードへ変更してみるのも手の一つです。 また、通常ねじ切り加工の場合、鋼バーでは、径×2.5以内でご使用されるのが望ましいと思われます。それ以上は、径の4倍までで超硬、それ以上は防振ボーリングバーのご使用をお勧めいたします。 バイトの保持方法とバーの長さを今一度お確かめ下さい。 修正フランク4～5°で、できれば引き加工にて試してみてはいかがでしょうか。 力の方向が変わるので、上手くいけばビビリの抑制ができるのではないかと考えられます。また、切削速度も80～130m/minくらいで条件変更して見てはどうでしょう。 上記文章を拝見いたしました所、やはりワークのチャッキング状態は1つ問題がありそうに思われます。もう一つはホルダの保持方法でφ40のバーに現状平取り部とは別に平取り部を設け、ボルト本数を増やすという手も考えられます。 パス回数も、ここで何回が良いとは言えませんが、条件が良いところを探らなければならないように思われます。
(3)の補足に対して回答します（追記すると埋没するので） ＞ツメの深さが４０ほどではビビる可能性が高いということでしょうか。 できるだけ突き出しを短くできるように把握することが理想です ので、可能な範疇でトライしてください。 ＞それから、切り込み回数ですが、チップのカタログを見ると、切り込み ＞回数は１０数回だったのですが、森精機の対話でプログラムを作成した ＞ので、切り込み回数が倍以上の３０回以上になっていました。 ＞切り込み量も、初回が片肉０．２５で、１０数回目以降から最終までの ＞切込み量は片肉０．０３で、ネジ切りをしました。 ＞そのあたりも問題があったのでしょうか。 これは厳しいですね。0.03では切込みが小さすぎてキチンと切込みが入らず にビビリが発生したかもしれません。 お手持ちのカタログを参考にして、できるだけメーカが記載している 切り込み回数に合わせることを強くお勧めします。
補足
しばらくの間、体調を崩していたので、お礼・補足が遅くなってしまいました。すいませんでした。 やはり対話で作成したプログラムのためか、切り込み回数がカタログに記載してある推奨値の２倍以上の、３０数回にもなっていました。 切り込み量も、８回目で0.08（片肉）、16回目では0.03で、それ以降は最終まで0.03で切り込むプログラムになっていました。 おっしゃるように、カタログの推奨値に変更してみて、やってみます。 今度はSUS316で、M64P3.0（メネジ加工）のワークをやらないといけません。 こちらも同じように推奨値で試してみます。
２強の凄いバトルになっていますが．．． ネジ切り加工ですから、送り速度(実送り速度？)や送り量(回転あたり の送り？)だけを調整することはできません。 送りを下げる＝切削速度を下げることになりますが、切削速度40m/min 以下はお勧めできません。 炭素鋼の加工経験があるところに、SUSの知識を仕入れて直ぐに対応 できるほどSUSの加工は簡単ではないとの実感。 （ましてやピーンとくるなんて．．．） 繰り返しになりますが、ワークをしっかり把握できるように努め、 さらに、1回当たりの切り込み量を減らすことを提案します。 また、フランクインフィードや修正フランクインフィードなどの 加工方法を用いると、切削抵抗を下げたり大ピッチに有効と説明 している切削工具メーカもあります（これは受け売りです）。 プログラム方法は、CNC旋盤のプログラミングマニュアルをご参照 ください。
質問者である“nc-cn-nc”さんの質問内容と異なる記述をして申し訳ありません。 最初に、誤っておきます。 さて、回答やアドバイスは色々な方の視点や観点、価値観によって異なります。 ですから、このようなシステムでは良いのではないでしょうか？ また、質問者さんも『短い文面で、質問の内容明記と本当に欲しい質問者に合った情報』 記述も困難です。 ですから、小生も？？と思われる回答に対し、質問者さんが『良回答』を示し困惑する 事も多々ありました。 そして、回答やアドバイスの中には明らかに誤りもあります。 それは、その事実のみを記述すれば良いのであって、変な言い回しや枕詞を用いるのは 大人げないと感じます。(小生が言いたい事の主旨です) 本題ですが、 “硬い物を加工する時と軟らかい物を加工する時の加工要領と同じ対応が必要です” のアドバイス内容と、硬度の異なる資料やSUSの種類に対しての一般的な性質の資料 を確認すれば、炭素鋼を加工した方であれば“ピ～ン”とくる筈と考えてます。 それを、クダクダ記述する事も失礼だし、判らなければ再問合せが来ると思ってます。 以上が、小生の視点や観点、価値観です。
１個のダブリぐらい私にも過去複数あっただろうし、殊更問題にする資格はないと思ってます。 又あっても質問者にとっては殆ど問題にならない。第三者的に見て醜いダブリもあるが・・・ 他２個の資料を眺めても加工についての記述がない。それぐらいはご自身でアップする前に読まれるべきかと 当然、これを質問者が期待して読んでも空しい結果しか得られない。これこそ失礼なことではないですか？ また私は別の回答者にも苦言を呈したことあるし、他の方の苦言も目にしてます。 新たに呈示された資料は、そのダブリ資料と全く同じ数値。 そこから何を導くのか、これこそが問われている内容だが、データの在処だけ示すから質問者が探し出して好きに解釈しろでは、アドバイスなんて呼べないはず 質問内容について、ネジ切り、タップ立て、を区別しておられ、雄ねじをバイトで削る際は、センター押しでワーク側のビビリを抑制可能では？ あと、バイト側のビビリ抑制、共振を防ぐ策も残されてるはずです。 304 と 403 との比較で、とりわけネジ切りは削り跡をトレースするため加工硬化層を削らざるを得なくて、その見地からも 304 の方が難しいと思います。 すみませんね。。。 ピッタリ過ぎる本がごく最近出ています。 大書店があるので、有れば立ち読みして報告しますが・・・・貴方は絶対買うべきと思うが 【 難削材の上手な削り方 ステンレス鋼 】 http://pub.nikkan.co.jp/books/detail/00002016 あと、論文で不思議なデータに遭遇してます。硬さ比較はこれまでの私論どおりだが、403のみが低速域で切削力大？ いまのところデータ間違いとしか思えない。
補足
今回ネジ切りをしたワークは、心押を使用し、その圧も変更しましたが、ビビリが発生しました。 ＞センター押しでワーク側のビビリを抑制可能では？ 圧を変える以外には、センタードリルの径を3.0から2.5に変えたくらいです。 他になにかあるでしょうか。 知識も経験も少ないので、失敗ばかりしています。 また、304と403の比較ですが、今回ネジ切りをした限りでは、304のほうが問題がありませんでした。 周速８０で回転数を出してもビビらず、切り込み量も片肉0.015にもしてみましたが、403ではビビリがひどくなったように思えましたが、304ではビビリは発生しませんでした。
“いわない”さんの記述は、醜いですね。 小生が何回も注意しているのに、三つ子の魂百までの如く正確ですかね…。 今回の回答者さんでない以前の質問の回答で、“いわない”さんはCMP(Chemical Mechanical polishing)で訳の判らない記述をしましたが、小生は“いわない”さんのような 失礼な記述はしなかったが。(性格だから、もう相手をしないようにする) さて、『同じSUSでも、304だと周速55～80mでもまったくビビることはなかったのですが、 403はネジ加工が難しい材質なのでしょうか？』に関して、SUSの一般的な内容とSUS4** の特徴を記しています。 資料がダブっていたのは、“いわない”さんの資料何かみていないし、小生もこの森へ 白銅さんの資料はURLで数十回も紹介しているので。 問題があれば、異なるSUS硬度の資料を添付しておきます。 また、“硬い物を加工する時と軟らかい物を加工する時の加工要領と同じ対応が必要です” は、送り速度を下げる事と送り量を小さくするの選択がありますし、固定方法も…の 対応がありますが、質問者が炭素鋼類の加工を経験していれば、SUSの知識をアドバイス すればもう充分でしょう。 推測で、醜い記述をするのは性格なんでしょうが、世の中から鼻摘み者に…ですよ。 冷静さに少し欠けていましたので、 工具を硬い物への変更(超鋼やセラミック系)も有効を記述漏れしてました。 (質問者さんには、解り切った事の記述で失礼かもしれませんが)
回答（２）さんへ 挙げられた参考資料があまりに酷い。 ■ステンレスについて解説・入門篇 SUS403 が登場しない。 筆者は、ステンレス加工業者ではありますが、、、 ステンレスの切削加工は、鉄系材料に比べ、粘り（硬い）があり、加工硬化（焼き付き） しやすいため、鉄と同じような設定ではうまく削れないようです ＝＝ このご本人は技術を存じておられない？ ＝＝ ■ステンレスの機械的性質代表値 私が既に提示した白銅の資料。 ＞簡単に言うと、硬度の違いです 同資料で硬さを調べると 304 HB187以下 加工硬化性大 403 HB170以上 マルテンサイト系SUS410 軟鋼と同じ傾向の加工軟化性を示す この比較から何をどう論じられるのか？ ■ステンレスその１ これもSUS403 が登場しない。 ステンレス加工についての記述が乏しい。切削に至ってはゼロ。 ２つは加工する者にとって何ら参考資料にならない。 回答（６）に追記した本を立読みしてきたが、非常に良い本です。内容が少し難しいが、最初からスラスラ読めてしまうのでは後々役に立たない。そのバランスが抜群によい。 これでも、内容は 403 の方が易しいとするデータなので即役立たないが、ねじ切りのコツなんかもあり、解決のヒントがあるかもしれません。
先ずは回答(1)さんのおっしゃられる通り、ワークをしっかり掴む ことをご検討ください。 切削速度50-70m/minは適切であると思われます。 ビビリるからといって、切削速度を下げるとムシレが発生する 恐れもあります。 しっかり把握できれば、逆に切削速度をupさせる選択肢もあります。 あとは、ビビリ対策として、切り込み回数を2回程度増やして、1回 あたりの切り込み量を減らしてみてはいかがでしょうか。 訂正します 誤）ビビリるからといって．．． 正）ビビるからといって．．． 私も、回答(2)さんの内容には ？ と感じました。
補足
全長１７０、直径が８０と９０のワークはネジ切りをしていません。 やはり、ツメの深さが４０ほどではビビる可能性が高いということでしょうか。 それから、切り込み回数ですが、チップのカタログを見ると、切り込み回数は１０数回だったのですが、森精機の対話でプログラムを作成したので、切り込み回数が倍以上の３０回以上になっていました。 切り込み量も、初回が片肉０．２５で、１０数回目以降から最終までの切込み量は片肉０．０３で、ネジ切りをしました。 そのあたりも問題があったのでしょうか。
＞ 同じSUSでも、304だと周速５５m～80mでもまったくビビることはなかったのですが、 ＞ 403はネジ加工が難しい材質なのでしょうか？ 簡単に言うと、硬度の違いです。 硬い物を加工する時と軟らかい物を加工する時の加工要領と同じ対応が必要です。 SUSの特徴を示したURLを記しますので確認してみて下さい。
304 は元は軟いが削った途端に加工硬化で硬くなる、 403 は最初から硬く途中での変化は少ない、という感じで、304 の方が削りにくいのは間違いないでしょうね。 数値で表したのが、?被削率??被削性指数?。快削鋼の削り具合を100としてどれぐらい速度ダウンするかの指標。ネット検索でも部分的には探せます。 403 → 50 幕内クラスかナ？ 304 → 35 大関クラスの難物 ビビリが発生するのはワークの形状がそうなりやすい故ではないかと。とくに 全長170mm、直径が全長の半分が80mm、残り半分の直径が90mm これを全長削った状態でねじ切りを考えておられる様子なので。 センター押しは出来ないので掴み直して、φ80の先を掴むべきでしょう。
補足
わかりにくい文章で申し訳ありません。 ＞ビビリが発生するのはワークの形状がそうなりやすい故ではないかと。とくに全長170mm、直径が全長の半分が80mm、残り半分の直径が90mm ＞これを全長削った状態でねじ切りを考えておられる様子なので。 このワークはネジ切りをしていません。 無理そうだったので、マシニングでタップ立てをしてもらいました。 ネジ切りをしたワークの形状は、ツメでつかんでいたところの径が６０ほどで深さは２０くらい。 そこから８０mmほどの長さまで直径が４０くらい。 そこから先がＭ３６で、ネジの長さが６０くらい。 その先の形状は直径が３０ほどの形状です。
補足
お礼・補足が遅くなってすいません。 403で、最終切り込み量を0.10にしてみたのですが、余計にビビりがひどくなりました。 既に1度ネジ切り加工をしたワークで、ビビリを修正するために、その後、0.03から0.10に変更しました。 それも良くなかったのかもしれませんが、ビビリが余計に悪化し、完全な不良品となってしまいました。 ただ、パス回数はカタログ地の倍以上の、３０～４０回ほどになっていたので、そこは今後修正してみます。 以前、SUS以外の材質でネジ切りをした際にもビビリが度々発生したので、それ以降はすべて切り込み方法は、千鳥です。 元々は対話で『通常』となっていたので、おそらくラジアルだと思います。 今まで片刃（フランク）は試したことがありません。 千鳥より片刃のほうがいいのでしょうか。 また、わかりにくい文章になってしまったようですが、今のところ、外径のおねじ加工しかしていません。 先ほどの補足の内容も、外径のおねじ加工についてのものです。 めねじ加工は今週からやる予定になっています。 バイトは既に注文済みで、径は４０、材質は指定していませんでしたが、おそらく鋼になると思います。 保持方法も、ボルト２～３本になってしまうと思います。 加工予定のワークはSUS316で、全長150～180ほど。 外形は100mm前後です。 その端面から、深さ９０ほどまで、M64P3.0のめねじ加工をしないといけません。 またツメが、カタヅメしかない状況です。 掴み代（長さ）が40mmほどで、端面の当たりがないような状態でチャッキングしないといけないのですが、これでは問題がありそうで、ツメの購入をお願いしているのですが、会社が買ってくれません。 最悪、チャックにワークの端面を当てて加工しろと言われていますが、とてもそのような状態で加工できるとは思えませんが、可能でしょうか？ SUS316のワークでめねじ加工をしました。 引き加工は難しそうだったので、実行しませんでしたが、切り込み方法はフランクインフィールドでやってみました。 周速もとりあえずは70m/minで加工したところ、ビビリはなかったのですが、ムシレが若干発生しました。 問題なく完璧に加工できたわけではありませんが、皆さんの回答のおかげで、かなり改善できたように思います。 ありがとうございました。