SUS304　ロールタップ

Question

いつも拝読させていただいておりますMC初心者です。

SUS304・肉厚12mm・有効ネジ深さ6mm（止まり穴）の加工方法についてご教示ください。
これまではSUS用スパイラルタップ（OSG）を使用し、
センタもみ付け→3mmドリル→3.4mmドリル→面取り→タップというように加工していたのですが、奥に行くにつれネジがきつくなり、後工程で軽くタップでさらっていました。
MC加工時、あまり奥までﾀｯﾌﾟを入れるのが怖くて入れられませんでした。
（入れすぎてタップの欠損が数回ありました）

そこで今回ロールタップを試してみようと思い、SUS用のロールタップと下穴用のコーティングドリルを用意し、試し加工をしました。
まずは、S45CとSS400で加工したのですが、うまくネジ山がたちました。
いざSUS304で加工しましたらあっさりタップが折れてしまいました。
加工手順は次の通りです。
センタもみ付け⇒3.5mmドリル（EX-SUS-GDR)→3.65mmドリル（EX-SUS-GDR)→ロールタップ（VP-SC-NRT)

周速等はカタログを参考に参考値の中間をとってみました。

一気にZを降ろすのではなく数回に分けて行ったほうがいいのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

SUSやSS材での切削タップ加工は切り粉の排出が難しいですよね…私もよく頭を悩ませます…
　そのような中、転造タップへの転換は良い判断だと思います。下穴径から判断するとM4×0.7ですよね？φ3.65は設定としてはベストだと思います。しかしながら折損してしまったのは、S45CやSS400と比べて収縮率が高いことによる山の盛り上がりすぎでタップが締め付けられての折損（ねじ切れた)、もしくは加工速度が遅すぎたことで加工中にドンドン加工硬化しながら収縮してしまったことによってタップが締め付けられてしまい、ねじ切れたということが考えられます。速度が中間設定ということは800rpm程度でしょうか。それであれば下穴径をφ3.66～3.68程度まで大きくすることをオススメします。下穴径φ3.65はドリル径だと思いますが、実測をチェックしておくと良いと思います。また下穴の時点で加工硬化がひどすぎないかもチェック項目の一つです。
　またVP-SC-NRTということは食付き長さが1山のタイプですが、そこまで穴底ギリギリまでネジを切らなければならないのでしょうか？通常の止まり穴用Bタイプは食付き2山です。それが1山ではタップが苦しいのは確かです。下穴深さに余裕があるのであればBタイプのVP-NRT　RH6Bの方をオススメします。他にもヤマワのHP-RZ　G6Bや田野井のT-TF-SUS　B6が高炭素鋼やSUSには適しています。
　数回に分けてとのことですが、前述のように高い収縮性と加工硬化がありますので、複数回に分けて加工するとドンドン硬くなっていってしまいます。速度を1,000rpmくらいに早めで下穴径を大きくすることで解消できると思います。また可能であれば食付きBタイプで問題ないでしょう。
　また切削油も潤滑性が高いものを選定されると良いと思います。活性硫黄タイプで高い粘度のものがタップには適しています。ただ旋削加工とは適正が逆方向になってしまうので、ご注意下さい。

健闘を祈ります。

Answer

久しぶりにアドバイスさせていただきます。

先ず何故ロ－ルにされたのでしょうか？
加工条件はロ－ルの方が厳しいはずです(詳しくは工具メ－カ様に確認してください)。有効ネジ深サ6mmであれば食いつき2.5P（止まり穴と言うことですからスパイラルになりますよね）と仮定しても9mmも入れれば問題なく有効深さ維持できますよね。と言うことは下穴から判断するとM4になりますが、2D少し超える程度です。であれば加工方法(切削→転造)変更する前に,

機械に問題はありませんか(回転数・送りは正確ですか)？
下穴の確認は行いましたか（穴径はピンゲ－ジなどで確認)？
下穴深さは余裕持っていますか？
コ－ティングは切削油にあったものを使用していますか(TiN又はホモ処理)？切削油の濃度は適切ですか（水溶性の場合ですが）？

切削条件は遅すぎるとキリ粉がつっかえて折損してしまいます。気をつけてください。

また表面硬化のお話が出てきていますが、ドリル加工深サ10~11程度であれば、水溶性エマルションでもステップ無しで加工できるギリギリの範囲です(OSGサンのEX-SUS-GDRでの実績値です)。心配なら、ステップ使用しても問題ないでしょう（せめて1Dはつっこんでください）。ですので表面硬化が影響するとなれば、ドリルの肩がダメになっているのでしょうか(SUSの場合は肩がいかれたら、即折損すると思いますが)？

先ずは現状を把握してみてください。

Answer

S45CやSS400に比べまして、SUS304は硬くて粘りがあります。
因って、ドリルのたちが悪く、加工の際の抵抗も多く、小径のタップは
手でやっても折れる事があります。
防錆上に問題が無い場合は、SUS303を使用して加工抵抗の低減を図り、
加工時間の短縮をします。
SUS304は、SUSの中でも切削条件を下限値にもっていく材料です。
以下の資料を参考に、条件を見直して下さい。

また、『タッピング速度の目安』の資料は、上段に
トップページ  >  その他ねじに関する資料  >  タッピング速度の目安 
があるので、その上位の項目をクリックしますと、他の資料も確認でき
ます。（下穴径資料等々が）

Answer

まず、条件的にはカタログ値の下限あたりから始めたほうが良いのでは？

下穴も通常のタップより注意が必要

切削条件は 10ｍ/min 以下
下穴は 3.7mm
出来れば油性の切削剤
水溶性の場合は潤滑性の良い物で濃度も１０倍程度で

SUSの場合は回数を分けて加工すると逆効果になる場合もありますで
あまりお勧め出来ない。

SUS304ロールタップの加工方法について