マシニングセンターでの穴の曲がりについて

Question

マシニング加工2年の未熟者です。
アドバイスいただきたく質問させていただきます。

材質SCH11で穴径11.5深さ30の穴が曲がってしまいます。

118度のセンタドリルで4パイ程度のモミツケをし、
OSGのEXーSUSーGDRでs380、1刃0.08で加工した結果0.1～0.3程度曲がりました。

材質SCHは黒皮の状態で表面は0度～2度無いくらいで傾いているものもあります。

今回この加工は2回目で前回はナチのSGESSでモミツケなしで100穴加工できたのですが、
今回SGESSを自社で再研磨し加工したところ25穴しかもたなく、
仕方なく会社にあったEXーSUSーGDRを使ったという経緯となります。

なんとかこのOSGのドリルの方でうまく加工したいのですがどのような加工方が望ましいでしょうか？

今のところ試してみようと思うのは、

案1
送りを1刃0.16まで上げてみる

案2
再研のSGESSで大きめ(6～10π？)でもみつけ、もしくは肩まで入れてガイド穴にしてから(ガイド穴程度なら再研でも保つかもしれないので)その後OSGドリル

案3
OSGドリルを送り回転はそのままでモミツケなしで加工してみる

以上を週明け試してみようかと思っているのですが、まだまだ未熟者のため突拍子も無いアイデアでは無いかと不安です。。

何かもっといい方法などもしくはこの案についてアドバイスいただけたらありがたいです。

よろしくお願いいたします。

前回試したものとして、

4πセンタドリルでモミツケ程度でGSDドリルで穴あけでも穴曲がり位置精度悪く、
センタードリルを肩まで入れるとGSDの位置精度穴曲がりは改善されましたが、10穴くらいで切れ刃がチッピングしました。

Answer

そもそも一番問題なのは表面が傾いていることと黒皮状態ということ
だと思います。
表面が傾いていればそりゃドリルはまっすぐおりません。
たとえＳＳ400でも黒皮だと表面と中見とでは若干の硬さのばらつきが
あり、これもまたドリルが曲がる原因になるかと思われます。

ウチならば作業が一つ増えますが、まずフラットのエンドミルで
フラット面を作ります。（黒皮を削る）そしてセンターポンチ。
それからドリル加工ですかね。

やり方はいろいろあると思いますので、自分に一番合ったやり方を
探してください。今の苦労が将来必ず役に立ちます。
頑張ってください。

参考になれば幸いです。

Answer

OSGのEX-SUS-GDRのカタログを見てみるとφ11.5の刃長は94になっていますが、もし標準のまま使用しているのであれば、30の加工深さに対して長すぎませんか？刃長が50くらいになるように高速切断機でカットして再研してみてはいかがでしょうか？ハイスなので超硬などに比べるとどうしてもドリル本体が曲がりやすいので短いほうがいいです。EX-SUS-GDSだと刃長47なのでちょうどよさそう。

ドリルも新品で無く簡易な再研品ならセンタもみつけいると思います。
もちろん水溶性切削液はかけてますよね？

https://osg.icata.net/iportal/CatalogViewInterfaceStartUpAction.do?method=startUp&mode=PAGE&volumeID=OSGDCS01&catalogId=138540000&pageGroupId=7&designID=OSGD01&catalogCategoryId=&designConfirmFlg=&keyword=

上記URL 358ページにあります切削条件表からφ11.5だとS330、F33～F66になります。
さらに下の方の注意書きに鋳肌面や黒皮を削る時は切削速度を20％下げると書かれているので
最終的にS264、F26～F52になると思います。送りスピードは切れ具合、刃のもち具合をみて最適な送りを探ってみてください。

あと、ガイド穴はいいのですが、下穴（今回はφ11.5より細い穴をあらかじめあけておくこと）はできるだけしないほうがいいです。しっかりした段取りができなかったり、ワーク剛性が低かったり、その切削抵抗に耐えられない場合は下穴をあける場合もありますが、φ11.5のドリルが異常摩耗する原因になりますのでがっちりチャッキングできているなら1発であけたほうがいいです。

Answer

穴の曲がる方向が毎回同じ方向だと機械的な原因も含まれますが
ランダムだと工具と加工条件の不適。

とりあえず手っ取り早いのは、ドリルよりちょっぴり大きなガイド穴を空ける。
大きさはドリルより直径で+0.03～0.05くらいで、深さは1Dくらい。

さらにそのガイド穴の底にもみつけを行う。
穴位置精度重視なら90度、工具寿命重視なら120～140度くらいで、
大きさはドリルの芯厚くらい。

送りは上げると曲がりやすいので、下げる。
下げすぎると切り屑が繋がって始末が悪いので、
下限値は切り屑が繋がる一歩手前くらい。

あとEX-SUS-GDRはねじれ角が強くて剛性が高くないので、
もし他にねじれ角のゆるいドリルがあればそちらに変える。

ガイド穴はそのドリルでも良いですし、径が調整できるエンドミルでの加工でも良いです。

ガイド穴の精度がその後のドリル加工に影響しますので、
確かな加工が出来る事が何よりも大事です。
そういう面で、エンドミルによる加工を想定して回答したつもりですが
言葉足らずで申し訳ないです。

Answer

>>今回SGESSを自社で再研磨し加工したところ25穴しかもたなく、

ドリル研磨は研磨機を使ってもテクニックが必要
昔ドリル研磨機の営業に来た人が研磨できなかったことにワロタ

>>案1送りを1刃0.16まで上げてみる

ゴリゴリ削ると曲がるんだが

ほかの案も効果は不明

シンニング
http://carbide.mmc.co.jp/technical_information/tec_rotating_tools/drills/tec_drilling_technical/tec_drilling_terminology
してない場合は
下穴必要

私なら10超えたら下穴開けるよ

Answer

初心者さんであればとくに間違った加工方法を小手先のテクニックだけで
なんとかすることは止めた方が良いです
しかも傾いている可能性がある面に、ハイスドリルで加工を行なっている
のであれば、穴曲りは不可避です

強いて言うならば
φ6ぐらいのソリッドエンドミルでくるっと一回りして面を平らにする
→センタもみつけ→EXーSUSーGDR
って感じですかね

貴社のご事情があるとのこと．．．それにしても、代替ドリルが長くかつ
強ねじれで剛性が低い、と悪条件が重なっていますね

初心者と謙遜されていますが、かなりお詳しそうなので、前回100穴加工
できたSGESSドリルの再々研磨をシッカリ行なうことが得策と思われます

マシニングセンターでの穴の曲がりについて