NC旋盤によるSUS303の軸加工

Question

NC旋盤により材質SUS303軸の加工をしています。
径φ10　
長さ　35ｍｍ
公差　0、-0.012

一つずつ、補正をかけながら加工すれば公差には入るのですが、加工後マイクロで、?先端?真中?先端から30ｍｍ
の位置を順に測ると、径が安定せず、例えば　?9.993　?9.990　?9.998　のようになります。二度、三度と０切削をしても安定せず
量産ができません。特に真中の径が小さくなる傾向が多いです。

切削速度や送りチップなどをいろいろ変えましたが傾向は同じでした。
刃先Rは0.2を0.1のチップを使用しました。
このような軸加工を行うにはNC旋盤は不向きなのでしょうか？材質によるのでしょうか？
条件を見つけられていないだけなのでしょうか？ご教示お願いします。

加工仕上げは先端付近でﾋﾞﾋﾞﾘが発生するため回転を1500ｒｐｍまで落としています。

Accepted Answer

他の方も書いてみえますが主軸固定型と仮定してお答えします。
長さ３５ｍｍでさらに切り落とし用の刃物の幅もあってコレットから約４０ｍｍの突出し量になりますね。
径が１０ｍｍの場合だと普通に加工した場合　先太になると思います。
この場合、寸法的に先細りになるようにテーパー加工すれば加工できると思うのですが？ただ、中間が細くなるのがちょっと腑に落ちないのです。

精度的な問題ですが主軸とＺ軸の走りに問題がありませんか？
もしくはＺ軸のスライドにローラーガイドを使用していると言うことはありませんか？
主軸と刃物が過去に干渉した場合、ローラーガイドやボールガイドを使用しているとレールの取り付けが曲がっている可能性があります。

本当はこのような加工はスイスターン（ピーターマン）と呼ばれるガイドブッシュを使用する主軸移動型の仕事だと思いますよ。

Answer

FUKUZO様の提案も　理解できますが　しかし　円筒度を考慮すると疑問です、
又　今回の原因を突き止めなければ　この先も面倒くさいゴマカシをしなければならず　同じ事の繰り返しになり　何の解決にもならないと存じます、たとえば現状交差0.012ですが　将来0.005の精度を要求するワークが来たら　加工不可能となります、
駄物であれば良いのですが　交差から読んで　それなりの精度を要す　部品だと私は判断します、であれば　真の原因を見つけるべきだと思います、
ゴマカシ加工は　将来必ず痛い目に遭います。

Answer

回答（４）です。
もう一つ良い方法があるので、良い機会なので、紹介します。

またまたranzoさんのプログラムをお借りしますが、

O1;
･･･
M98P2;
M98P3;
M98P4;
･･･
M30;

O2;
G01X9.987Z0.;
M99;

O3;
X9.993Z-12.;
M99;

O4;
X9.995Z-35.;
M99;

このように、先端、中間、根本をそれぞれサブプログラムにします。
仕上げ以外に、荒削りなどをしていて、サブを読んでいない間なら、バックグラウンド編集で編集可能ですので、その間に補正を入れたい部分のサブプログラムを呼び出して、Ｘの寸法を修正し、BG終了させます。

なお、これはＮＣによっては、出来ない機種があるかも知れません。

Answer

さとるさんこんにちは

私も、回答（２）masaさんのおっしゃるように、ＮＣ旋盤では不向きな加工だと思います。
しかしながらこういう状況は、多々あるのが現実ですよね。

まず、寸法が安定しない原因は、実際の機械上では、先細りに削れる傾向が有るのでしょう。
本来なら、???の順にだんだん大きくなるのですが、ワークが細長いために切削抵抗により、先の方だけ逃げられて?は大きい目の寸法になっていると思われます。

次にこれを回避する方法ですが、回答（１）ranzoさんの方法は、私もよく使います。
ただ連続運転中に、寸法が変化し、調整が必要な場合は、機械を止めてプログラムを修正する必要があり、手間暇がかかってしまいます。
そこでranzoさんのプログラムをお借りして、新しく提案します。

G01X9.994Z0.T0101;
X9.994Z-12.T0102;
X9.994Z-35.T0103;

こんな感じにしてみてはいかがでしょうか？
工具長補正で01,02,03を同じ数値にしておいて、摩耗補正の01で先端、02で中間、03で根本の寸法の微調整を行います。
もちろん、01以外にも工具を付けている場合は、空いている（そして間違いの起こりにくい）任意の工具番号にしてください。

これですと、連続運転中でも摩耗補正のみで任意の部分の径補正を行うことが出来ます。

注意点としては、今回のさとるさんの状況ですと、先端と根本がマイナス方向、中間がプラス方向に補正することになり、方向の切り替わり目で段がつくことがあります。
これは、Ｘ軸のバックラッシュを補正を可能な限り正確に行うことによって、回避できるものと思います。

出来れば、このような場合は、センタ押しで加工されることが、お薦めなのですが･･･

Answer

へんですね？　真ん中がへこむ？　いくら主軸固定と云えど　症状が通常ではないです。そこで質問です　外径形状は理解しました、内径形状はどの様になっているのですか？　内径が未加工だとすると　Z軸スライドの動きが気になりますが。是非回答下さい。

Answer

主軸固定型の旋盤では、不向きだと思います。
この加工の場合には、主軸移動型旋盤又の名をスイス型旋盤又の名をピータマン（ピーターパンではありません！）型旋盤と言います。

主軸固定型旋盤とは、（例：森精機／オークマ／ヤマザキマザック／他）
被削材を加工する前に必要な長さをあらかじめ出しておいて切削工具が移動して金属をムシリ取ります。被削材を長く出せば切り込んだ時に逃げて行くと思いますので。

主軸移動型旋盤とは、（例：シチズン時計／スター精密／ツガミ／野村精機）
チャックとは別にガイドブッシュと言うチャック風の部品が有りチャックは被削材をつかみながらガイドブッシュへ被削材を送り出します。そのガイドブッシュの出口で切削工具が被削材を待っており切削工具へ切られに出てきます。なので長い物でも径が安定します。

NC旋盤によるSUS303の軸加工