M64　内径、外形ネジ切り

Question

いつも勉強させていただいております。

CNC旋盤加工についてご教授ください。
SUS403調質材にM64のネジ切り加工をします。
試作段階でネジ部がビビってしまい製品に出来ません。
主軸回転数は1000回転と500回転を試したのですが、だめです・・・。
素材の長さは40mmでチャックには20mmくわえてあります。
工具選定、加工条件等アドバイスをください。

Accepted Answer

ビビリというのは、ワークや工具の剛性と切削力のアンバランスによって起きます.
例えば、切削力に対してバイトの剛性が不足しているとかですね.
これは、バイトの突き出しが過剰であるか、バイトが細過ぎるか、
刃の切れが悪過ぎる、という事です.
切込量は多過ぎても少な過ぎてもビビリの原因になります.
ねじ切りという事で、インフィード方式によってもビビリの原因になるハズです.

また、ステンレスという被削材は比較的ビビリ易いものなので、
“ビビる”というそれ自体はある程度は仕方ないものです.
状況が目や耳の及ぶ範囲に無いので何とも言えませんが、
最終的な挽き目に影響しないビビリは無視する、という考え方もできます.

具体的な対処としては、例えば
・工具の突き出しをより短くする
・シャンクをより太くする; □20→□25→□32、φ25→φ32→φ40
・バイトのシャンク材質を変更する(内ねじの場合); 鋼シャンク→ハイスシャンク→超硬シャンク→ヘビーメタルシャンク
・バイトの切れを良くする; サーメット→超硬、CVDコーティング→PVDコーティング、型押しチップ→研磨チップ
・1パスあたりの切込量を小さくしてみる(ただし、より小さい切込量にはより切れの良い工具が必要)
・切削速度を下げてみる (バイトの切れが良く、切込量がそれほどでもなければ、超硬でも50m/分以下での切削が可能; φ64なら約250回転で50m/分)
※ちなみに、小径加工では、鋼の生材でも30m/分なんてザラです. 鉛系快削でも諸事情あって8m/分程度で削った事もあります.

Answer

回答者の皆さんが工具剛性を高める方法や工具を言われていますので、私からは切込み関連で回答させていただきますが、サンドビックの推奨切込みを参考にいつも加工し問題ありませんので、一度、この切込み条件で加工してみてください。（ねじ切り工具はサンドビックを使用しています）
M64の場合、通常はピッチ6ですので、
16パスの0.46＞0.43＞0.35＞0.30＞0.27＞0.24＞0.22＞0.21＞0.20＞0.19＞0.18＞0.16＞0.15＞0.14＞0.12＞0.10（合計3.72ｍｍの切込み）のように切込み量をだんだん少なくしてみてください。
（これは1回の加工面積が一定の数値らしいです。）

すみません。上記の推奨切込みは外径加工で、内径加工は
同じ16パスの0.44＞0.41＞0.35＞0.28＞0.24＞0.22＞0.20＞0.19＞0.18＞0.16＞0.15＞0.15＞0.14＞0.13＞0.12＞0.10の総切込み3.46ｍｍでした。

Answer

こんにちわ。

切り込み深さや、回転送り、切削速度、チップの材質、使用ホルダによっても変わっくるのではないでしょうか。

Sandvikよりコロスレッド266という新しいコンセプトの超高剛性ねじ切り工具が出てますね。

チップ材種は、GC1125
切削速度　100m/min±20
回転数　1000rpm

くらいでいいんではないでしょうか。
但し、最適条件は実際のところ切削しながら探らないと分かりませんが。

以下サイト参考にしてみてください。
http://www.coromant.sandvik.com/jp

Answer

SUS403調質材の硬度は、HB170以上です。
これは、S35CやS40Cの調質材（丸Ｈ材）と同じ硬度です。
それに、SUS特有のCr等の粘りがあるので、加工抵抗が
SS400やSUS304より増えます。

さて、他の回答者さんも記述していますが、
最初に、加工条件と工具材質を工具屋さんと打合せして決定した方が
良いでしょう。試作なら、多数加工するので、加工時間は重要な要因。
他に、加工速度（回転数）を高めに維持する、センタ等で押えるを
考慮すると、より良いと考えます。

以下が硬度の資料です。当該材質の［材料特性］をクリックしますと
調質等々の硬度が確認できます。
http://www.forming.co.jp/database/index.html

Answer

ビビった時の対処法は

1.センターなどで押える
2.主軸端面から加工点のの距離を短くする
3.切削抵抗の少ない刃物を選定する
4.一回の取代を少なくする
5.切削速度の変更（通常は低くする琴が多い）
6.すべりの良い潤滑剤(切削油)の選定をする
　（ＳＵＳ用のタッピングオイルを筆付けも効果があります）

などでしょう。

ビビリ＝共振です
僅かな事で変化する事も多く、何かで軽く押えるだけでも止まったりします。

一度 ヒビリ出すと変化を与えない限り止まる事はありません。

訂正
誤－5.切削速度の変更（通常は低くする琴が多い）
正－5.切削速度の変更（通常は低くする事が多い）

スミマセンでした。

M64 内径、外形ネジ切りのCNC旋盤加工についての質問