アルミ鋳物の穴加工について

Question

初めましてお世話のなります。アルミ鋳物の穴加工精度について（どのくらいの限界までいけるのか？）お聞きしたいのですが初心者なので意味不明なことを聞くかもしれませんが宜しくお願いします。。
加工内容は
素材／アルミ鋳物ＨＢ４０～５０　１００角ブロック材　加工穴／８・１０・１２・１６　深さ各径に対して二倍
狙う加工精度は
真円度、円筒度０．００３　面粗度１．６以下（鏡面）　直角度（１００角に対して）０．００３
現在の作業条件
使用ＭＣ／オークマＭＣ６０ＶＡ（工場中は寒い１４度くらい？）　使用刃具／ミスミＢＳＣ（バックテーパ０．０３～０．１と書いてある。二枚刃で直刃　底刃フラット）　切削液／ネオス・ファインカット（水溶性）　測定具／シリンダーゲージ、
現在の加工条件（１２ＭＭの穴）
下穴／各径に対してマイナス０．４（片側０．２）エンドミルで突く　
仕上げ／回転４０００　送り４０　戻り送り４０
上記の条件で加工したところ（自分が測定したのでどうかと思うが・・）
真円度０．０１２（穴入り口でＸＹ、４５度方向を測った差）　　円筒度０．０１５（穴の入り口最大径と穴奥最大径の差　だいぶテーパになってる。。）面粗度・・見た目鏡面にはなってるけど光沢に均一性がない、微妙に白っぽい）　直角度は測り方わからなかった。。

現状はこんな感じです。回転をＳ２０００送りＦ２０にすると真円度、円筒度は０．００３～０．００５くらい上がったのですが光沢が全くなく白いです。油性の油の方がいいと言われたのですがそうもいかず、刃物もニチアロイのＮＶリーマも試したのですが白くマダラになってうまくいきませんでした。何かいい方法があれば宜しくお願いします。

最後にここまで読んでいただいてありがとうございました。。。

Accepted Answer

こんばんは

>素材／アルミ鋳物ＨＢ４０～５０　１００角ブロック材　加工穴／８・１０・１２・１６　深さ各径に対して二倍
　言われる径で径の数倍から１０倍前後の穴を真円度５ミクロン円筒度５
ミクロン以内で加工しています。言われる２ミクロンですが、条件がよけ
れば何とかクリアできますが、保障できる範囲ではありません。

深さ２倍との事なので曲がり自体少ないと思いますので、周囲の肉厚が十
分あるようでしたら期待する真円度が出る可能性はあります（あくまで可
能性ですが・・・）。

加工手順は
センター穴→ドリル→下穴ボーリング（径に対してφ０．１５位マイナス）→仕上げ
ボーリング（バニシングリーマ径とほぼ同じ径にする（±０．００２）→最終仕上
げでバニシングリーマを通す（ボーリング目をつぶすだけにする）。

水溶性の切削液（エマルジョンですよね）をお使いのようですから濃度
１５又は２０パーセント以上にすれば黒光りすると思います。

仕上げボーリングするときはワークの温度が常温に近くなってからしてく
ださい。バニシングの切削速度は５０～７０位がいいと思います。

>刃物もニチアロイのＮＶリーマも試したのですが白くマダラになってうまくいきませんでした。
　Ｔ６なされていますか、熱処理無しではいくら条件を合わせてもバニシ
ング目は白っぽくなりやすいです。

ｐｓ　真円度の確認は真円度測定器で行った方がいいですね。

こんばんは

>内容を見させていただき驚きました！　　ひとつの穴にボーリングとバニシングを通すなんて考えても見ませんでした。それに径の１０倍で真円度５ミクロン円筒度５ミクロン以内で加工というのもあるんですね。
　径の１０倍の場合、ボーリングはしません（通常出来ませんね）。精度５ミクロンならバニシングリーマだけで十分対応できます。
※条件にもよりますが径の２０倍前後のボーリングする場合もあります。
この場合まったく別の方法を用います（円筒度もそれなりに出ます）。

>Ｔ６とは熱処理で焼入れというものでしょうか？
　溶体化処理後焼き戻しという熱処理をいいます。

>鋳物をふいたときの硬度がＨＢ１７～２０位でそれに焼入れをして硬度をＨＢ４０～５０にしています。
　Ｔ６を熱処理種別で分類すると、焼きいれ・焼き戻しになります。ここで言われた焼入れはおそらくＴ６を指すと思いますが、通常プリネル硬さ（ＨＢ）８０から１００位になると思います。

先の書き込みですが、
>ボーリング（バニシングリーマ径とほぼ同じ径にする（±０．００２）→最終仕上
　の±０．００２は＋０－０．００４にした方がいいかも知れません。
バニシングの振れを０近くに出されていると思いますので＋にすると切削
の目が残る可能性があります。

おはようございます。

>はじめ、仕上げボーリングを１４．００２で加工してＮＶリーマを入れたのですが
>深さ１０ｍｍくらいから穴奥までボーリングの目が残ってしまい、加工径を小さくし
>ていき１３、９９５で加工したらＮＶリーマで完全にとりきりました。これではまず
>かったでしょうか？
　私の説明が悪かったのですが、やり方はＯＫですよ。

>真円度（ＸＹ、４５度方向を測った）入り口で０．００３出口で０．００３
>面粗度　目視ですが巻き込んだ傷がなく、白っぽいくすみも消えて、黒っぽい光沢の
>ある鏡面のなりました。
　真円度は真円度測定器で測らないと正確ではりませんが、もしかしたら０．００２クリアしているかもしれません。

>　もっと精度を上げる、、、仕上げボーリングはやっぱり－０，００４にして
>送りを遅くして面粗度上げればよかったかな、、、
　そうですね。リーマの前工程寸法はボーリングの面粗さでも違いますが。－０．００５でもいいと思います。うちでは今回のように前工程でボーリングを追加するのは周囲の肉厚・切削熱等が悪戯している場合だけです。

精度を上げるにはバニシング刃物を理解すれば殆どの場合解決します。
バニシングようは叩きつぶすという加工方法です。前刃で切削し、切れ刃・ガイド部の４箇所で加工面を表面だけつぶします。つぶすということはワークに圧力を加えるわけですから外周の肉厚に変化ああると一部は殆ど変形（押し広げられない）しないけど一部は肉厚がない、ようは強度が小さいので広がります。刃物を抜くと強度のあるところより縮まる率が高いので穴が楕円になります。
またバニシングリーマの取りしろが半径で３ミリと０．００５では切削熱の発生が違います。熱が高いと膨張し、冷えると縮まりますが一般的には真円に近く加工されても楕円になるとおもいます。
それから加工硬化層も影響すると考えます。たとえば
>１２ｍｍドリル→１０エンドミル（径１３．８５）→仕上げボーリング（仕上がった
　で１０エンドミルでφ１３．８５に加工しているとおもいますが、これは円弧補間を使っているとおもいます。エンドミルの外周刃で加工するということは前刃で吐き加工するより加工硬化が起きやすいと思います。この加工硬化層をボーリングで殆ど取れればよいですが、片肉０．００８前後では取りきれないと思います。できたらハイスの２枚刃（φ１３．８または１３．９）で吐き加工することをお勧めします。ボーリングも加工硬化が起きにくいように鋭利は刃先のチップをしようしてください。そして最後にその表面だけをバニシングリーマでつぶせばもう少し真円度が出ると思います。
またボーリング穴の真円度も大きく影響しますので一度ボーリング後の穴精度も確認されたはいかがでしょか。

>状況の目標はクリアしました。本当にありがとうございます。また投稿させてもらっ
>て、見られた際には、何かありましたら宜しくお願いします。。。　　　　　　
　とりあえず期待する結果に近づけてよかったです。

下記アドレスは肉厚が違う場合バニシング刃物がいかに後工程に影響するかの資料です。よろしければ参考にしてください。
http://www.natuo.com/sirilyousituhure-mu39zairilyounohennkei.htm

こんばんは

>という意味は、「外周刃で加工」というのは、どちらかというとバニシングように叩きつぶすという加工で、「ハイスの２枚刃で吐き加工」というのは、ボーリングの
>イメージに近いのでしょうか？そしてハイスの方がいいというのは、材料になじんで熱を持たせないという感じでしょうか？(自分の感覚ですが。。）
　外周刃の加工はダウンカットよりアップの方がバニシングに近いです。理屈ですが、アップカットは刃先がワークに接触してもすぐに食い込みせず滑ります。すべるいうのはバニシングで言うつぶす作業と同じです。すべる作用から一定の負荷がかかった後食い込み、これから切削作業に入ります。ダウンカットはこのすべり時間が殆どないの加工硬化も起き難いとおもわれます。

エンド２枚刃でつくというのはボーリングの刃物がマ反対にもう一枚あるのと同じと考えます。
ただ外周刃が全面あたる理屈になるので、先端から２ミリくらい残してグラインダーでφ０．５くらい落としたほうがビビリもなく加工硬化も少ない切削面になると思います。
同径のエンドミルが無ければボーリングでもいいですね。
ハイスのほうがいいというのは、超硬に比べて加工硬化の入り具合（硬さ）と深さが低く浅いからです。

>それと資料で乗せてもらったところに書いてあった(仕上げ２３ＦＢ）とはボーリングのことでしょうか？
　ＦＢ＝ファインボーリングのことですが、通常言われるボーリングです。

Answer

natuo殿のボーリング後にバニシングリーマには恐れ入りました。
ちなみにこんなものもあります。

アルミ鋳物の穴加工について