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超硬工具ソリューションに関するよくある質問とその解決策
超硬工具による深孔加工では、ワークの寸法精度や表面品質、工具寿命などの課題が頻繁に生じます。これらの問題をいかに低減または回避するかは、現在当面の急務となっています。それでは、以下で超硬工具ソリューションにおける一般的な課題とその解決策についてご説明します。
公開日:
2022-05-07
超硬工具ソリューション 深孔加工では、ワークの寸法精度や表面品質、工具寿命などの課題が頻繁に生じます。これらの問題をいかに低減または回避するかは、現在私たちが緊急に解決すべき課題です。それでは、次に超硬工具によるソリューションに関するよくある問題とその対策についてご説明しましょう！
1. 超硬工具のソリューションでは、穴径の増大および誤差の拡大という問題が存在する。
1) 発生原因
リーマの外径寸法の設計値が大きすぎる、またはリーマの刃部にバリがある；リーマの刃に切りくず瘤が付着している；刃研削時にリーマの先端振れが著しく大きい；切削液の選定が不適切なリーマを装着する際、テーパー柄の表面に付着した油汚れが十分に除去されていないか、テーパー面に傷がある；切削速度が高すぎる；送り量が適切でない、あるいは加工余裕が大きすぎる；リーマ穴の主偏角が過大であるため、リーマ穴が曲がる；テーパー柄の平尾が機械主軸に偏って取り付けられた結果、テーパー柄の円錐部同士が干渉する；主軸がたわんでいる、または主軸軸受が緩んでいる、あるいは破損している；リーマが緩んで固定不良である；ワークと異なる軸を使用して手で穴を開ける場合、両手の力が均一でなく、リーマが左右に揺れる。
2) 解決策
状況に応じてリーマの外径を適切に小さくする；切削速度を低減する；油砥石を用いて丁寧に仕上げ加工を行い、合格に至るまで修正する；振れを許容範囲内に抑える性能を持つ冷却液を選定し、使用する。リーマを取り付ける前に、リーマのテーパーハンドルおよび工作機械主軸のテーパー孔内部の油汚れを必ず拭き取り、送り量を適切に調整するか、あるいはリーマを真直に修正するか、または廃棄する。加工余裕を減少させ、主偏角を適切に小さくした曲がりリーマを使用する。フローティングチャックを再調整し、テーパー面に印痕が残っている場合は必ず油砥石で研磨して平滑にする。リーマのフラットテールを研磨する。主軸軸受を調整または交換する。同軸度を調整する。正しい操作を心掛ける。
2 . 超硬工具ソリューション 問題点：開口径の縮小
1) 発生原因
リーマの外径寸法の設計値が小さいと、弾性復元により孔径が小さくなる。リーマ加工時には、許容余裕が過大であるか、リーマが十分に鋭利でない場合、弾性復元が生じやすく、切削速度が低すぎたり、送り量が過大だったりする。また、リーマの主偏角が小さすぎる、切削油剤の選定が不適切である、あるいは刃研磨時にリーマの摩耗部が十分に研磨されていないと、孔径が縮小したり、内孔に丸みが付いていなかったりして、孔径が規格を満たさなくなる。
2) 解決策
リーマの外径寸法を変更する；切削速度を適切に上げ、刃先の研磨状態を良好に保ちながらリーマの切削部を正しく使用する；リーマの寸法を設計する際には送り量を適度に低減する；定期的にリーマを交換し、主偏角を適切に大きくして潤滑性能の優れた油性切削液を使用する。上述の諸要因を考慮するか、あるいは実際の状況に応じて適切な値を設定する。試験的な切削を行う際には、適切な余裕を残し、リーマを鋭利に研磨する。
3. 超硬工具のソリューションに問題あり：ヒンジの内孔が円形でない
1) 発生原因
リーマが過長で剛性不足のため、リーマ加工中に振動が生じる；穴の表面に砂目や気孔がある；主軸の緩み、ガイドブッシュの欠如、またはリーマとガイドブッシュとの嵌合クリアランスが過大である、さらにリーマの主偏角が小さく刃帯が狭い；リーマの余量が多すぎる内径の表面に欠損や交差孔が生じる；薄肉部品のクランプが過剰で、取り外した後に部品が変形する。
2) 解決策
剛性が不足するリーマについては、不等間隔のリーマを採用することが有効である。不等間隔のリーマを使用する際には、長尺で高精度なガイドを設けること、適格な予備品を選定すること、また、等間隔のリーマで穴を精密に仕上げる場合には、工作機械の主軸クリアランスを調整し、ガイドブッシュの嵌合クリアランスを増大させることが重要である。さらに、リーマの取り付けにあたっては、主偏角を大きくするために剛性のある接続方法を採用し、適格なリーマを選定して前工程における穴位置の公差を厳密に管理するか、あるいは適切なクランプ方法を用いてクランプ力を低減する必要がある。
4. 超硬工具の解決策に問題がある：穴の内表面に顕著なエッジが見られる
1) 発生原因
リーマの余裕が大きすぎる；リーマの切削部の後角が大きすぎる；リーマの刃幅が広すぎる；工作物の表面に穴や砂孔があり、主軸の振れが大きすぎる。
2) 解決策
リーマの余量を減少させ、切削部の後角を小さくする；刃先幅を研磨する；適格な予備量を選定する；工作機械の主軸を調整する。
5. 超硬工具のソリューションには、内孔表面の粗さ値が高くなるという問題がある。
1) 発生原因
切削速度が高すぎる；切削液の選定が不適切である；リーマの主偏角が大きすぎるため、リーマの切削部の振れが著しく、刃先が鋭くなく、表面粗さが大きい；リーマの刃幅が過大で、切りくずの排出が不良なリーマの過度の摩耗；リーマに衝突して傷がつき、リーマの先端が同一円周上にない；リーマの仕上げ余裕が大きすぎる；リーマの仕上げ余量が不均一または小さすぎて、一部の表面が仕上げられていない；刃先にバリや切りくずが残っている；刃先に積層チッピングが生じている；材料の特性により、零度前角または負の前角のリーマが適さない。
2) 解決策
切削速度を低減する；加工材料に応じて切削液を選定し、主偏角を適切に小さくするか、またはリーマの仕上げ余量を増やす；合格したリーマを選定する；刃先研磨帯の幅を調整する；状況に応じてリーマの歯数を減少させ、排屑溝の容積を拡大するか、あるいは刃先傾斜角を付与したリーマを採用し、刃先を研削してリーマの切削先端を修正する；リーマの仕上げ余量を適切に減少させ、リーマ加工前の下穴の位置精度と品質を向上させる。なお、衝撃による損傷を防止するため、必ず保護措置を講じる。損傷したリーマについては、超微細なオイルシェールを用いて修復するか、またはリーマを交換する。排屑を円滑に行う。定期的にリーマを交換し、刃先研磨時には研削領域を正確に限定して研磨を行う。リーマは、刃先研磨中、使用中および輸送中の各段階において、オイルシェールを用いて仕上がりが合格基準に達するまで修正し、前角5～10°のリーマを採用する。
以上が、超硬工具ソリューションに関するよくある質問とその解決策です。さらに詳細をご希望の場合は、いつでもお問い合わせください！
超硬工具ソリューション、深孔加工用工具、五軸精密バイス
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