穴加工の精度がでません。

Question

マシニングセンター初心者です。
最近　マシニングセンター（日立精機のＶＭ４０）にて
加工をがんばっています
今までフライスやマシニング経験が、まったくありません。

寸法が200×150　T=10 のプレス加工品（SPCC）　
のほぼ中心の穴Φ61.5をマシニング加工で
Φ62±0.015に仕上げたいのですが

?真円度が全くでない（楕円になります）
　なぜか　アプローチ部分に刃物の後がくっきり残ります。
?旋盤にて簡単なゲージを作成して　ゲージで確認すると
　エンドミルが逃げているのか　表（品物上方向）から入れるのと
　裏から入れるのとではまったく感触が違いますし
　横に力をかけると、刃物がにげているのか
　テーパーになっているみたいです　横から穴を見ると
　極端な感じで　＼　／　になってます
?単価が安いので　何枚かをまとめてクランプして仕上げたいのですが
　現状では一枚ずつでも加工できません。

現在Φ16のエンドミル（ハイス）で加工しましたが　もしエンドミルで
仕上げるなら普通では　考えられないような細さなのでしょうか？
粗加工（仕上げ代0.1）をして仕上げや　回転、送りなども色々試したり
刃物を短く取り付けたりと　素人で考えられることは出来るだけしましたが
状況はかわることはありませんでした。

ネットで調べたら　ボーリングヘッドというものがあったのですが
マシニングの基本では　こういった加工では　ボーリングヘッドを
使うのが基本なのでしょうか？
エンドミルで十分加工できるし粗加工もいらない一発仕上げレベルの
範囲なのでしょうか？
また、ボーリングヘッドを使用するなら
エンドミルにて粗加工するべきなのでしょうか？
片側の取りしろが約0.25であれば一回で大丈夫なのでしょうか？
ほんとに　ど素人ですが
少しのことでもよろしいのでアドバイスいただけたら幸いです　
よろしくお願いします

Accepted Answer

こん○○は。

φ62±【0.015】をコンタリング加工での
寸法出しは、可能とも不可能とも言えます。
これは、バックラッシュ等機械精度に
大きく依存しているためです。
（メーカーにも依存します・・・構造上苦手とか）

アプローチ部分に、カッターマークがくっきりと
出るようですので、かなりバックラッシュがあるのでは
ないかと推測されますね。
アプローチ部分だけでなく、象限の変わり目でも
段差がでてないでしょうか？指で触ってみて、
あっ、ある！！ってわかれば、
真円度はでてない＝±0.015は無理と判断されて
良いかと思います。

穴がテーパーになるのは、同じプログラム同じエンドミル
で良いのでもう1度回してみてください。
1度では取りきないので、どうしてもテーパー気味に
なります。

一番の解決策は、書かれている通り、ボーリングを使って
の加工になりますね。仕上げ代を片肉0.2～0.3mmで
加工すれば問題なく寸法は出ると思います。
ががが、φ61.5で穴が開いてる・・・（悩）
多少の芯ずれはボーリングで吸収できるんですが、
大きいと寸法でないし、楕円気味になるし・・・
穴径を60くらいにしてもらって、中荒でφ61.5に、
ボーリングでφ62仕上げが理想かも？

こん○○は。

ボーリングの使用方法ですが、
G81で十分です。

加工面に螺旋が残るの気になる、
多少刃物の持ちを良くしたいのなら、
G76(ファインボーリング)を使いましょう。
穴底で主軸停止－オリエンテーション－
パラメータで指定された軸が0.1mm程度シフト－
イニシャル点(G99の場合はR点)復帰
の動作になります。
どの軸(XY)がどちらにシフトするかは、機械毎に
異なるので、取説や実際に空運転させてみて
ボーリングの刃部をどちらに向ければ良いか
確認して下さい。

その他G85やG86etcもありますが、取説を見て
どんな動きになるかは確認して下さい。
まあ、G81で十分です。もしくはG76をお使い下さい。

Answer

こんばんは

Φ６２±０．０１５ですね。板厚１０ですからボーリングなら一度に８枚は加工出来ると思います。加工回数ですが、面粗さ円筒度をあまり気にしなければ１発でいけると思います。

エンドミルで神経使うより効率的だと思いますよ。

Answer

こんにちは。
状況からしてまず機械精度を確認した方が良いのではないかと思います。
例えば、穴が斜めに楕円になっているとすれば、Ｘ、Ｙ軸の直角度、象限切換部にスジが残るとすればバックラッシやロストモーションを調査してはどうでしょうか？これはメーカに依頼したほうが良いと思いますが、日立精機の機械は現在森精機ハイテックでメンテしていただけるのかな？
あと、穴がテーパになるようでしたら他の方の言うように一度ゼロカットを行ってはどうでしょうか？
いつごろ購入された機械か分かりませんが、４番クラスの機械ならきちっと調整すれば、真円度５～６μｍは出せると思いますよ・・・

Answer

実際に機械の状況を見ていないのではっきりしたことはいえませんが、機械の精度をいくらか調べる必要があるかもしれません。
加工をして楕円になるのであるならば加工しないでどうなるか調べてください。
具体的には鉄板に青ニスなどを塗り、その鉄板を機械に平行に固定し、けがき用の針（針を押し込むと上下に動くもの。フライス専用品で市販品があります）を機械につけて円を書いてみる。
もし、機械に問題がなければ他の先生方の助言の通りにすれば加工できると思います。といっても0.015の公差は難しいのではと思います。
実際に機械の上で寸法が何とか出ていたとしても怪しいと思って良いと思います。
機械に問題があるのならば機械メーカーに問い合わせることしか方法はないと思います。

参考になれば幸いです。

Answer

わたしも素人で申し訳ないのですが、私の場合は、
ラフィングで、0.05残してぐるりと回り。
超硬で、2回まわります。
先のご回答の中で、バックラッシュのことがありましたが、
生産速度がガタ落ちになるかもしれませんが、
スピード「F200」以下まで落とす必要があります。
いまの機械の中に象限円弧補間？先読みNC?とか言うのが
ありましたら、F800でもOKらしいです。
年式の経ったマシニングの場合、ボーリングが適当かもしれません。

Answer

まず楕円との判断ですがシリンダーゲージで正確にどれくらい楕円なのか
計測してください、どのような加工にせよ正確な測定が必要です。

エンドミルによるコンタリングでの穴加工ですが重要な要素として
１．機械精度
２．工具のアプローチの仕方
３．工具の材質、長さ、直径
４．取りしろ、切削条件
です。
１．は悪ければ直すのは大変ですがすぐ出来るのは２～４は工夫すれば
要因としてなくすことが出来ます。
まず２～４を対策する事をお勧めします、ボーリングは高価ですので
購入は確認後で良いと思います。
２．は小さい円弧補間で切り込み同じ円弧で逃げてください。
３．工具の材質：ハイスより超硬がエンドミルの倒れが少ない。
長さ：長くても良いが倒れを少なくするため出来る限り根元で加工する。
直径：太い方が良いが太すぎてもアプローチ時に切削抵抗が増えるので
φ２０くらい。
４．ゼロカットをすれば良い。

以上でダメならボーリングでの加工となりますが
前の穴が有るので取り代を直径で０．２～０．４mm残して
粗加工が必要です。
仕上げはサーメットが良いと思います、メーカは大昭和カイザーが
繰り出し精度、組み替え性がいいのでお勧めです。
揃えれば高いですが加工スピードは早いですね。

円弧補間の精度があまりにも悪ければ穴の位置決め精度にも影響が出ますので
機械の調整が必要かも知れません。

穴加工の精度がでません