S45C-D　六角材の切削について

Question

いつも拝見しております。

早速ですが、標題に少し書きましたが、以下のような条件で加工をしておりますが、寸法が安定せずに悩んでおります。

使用している刃物も有り合わせの中で使いましたので当然といえば当然なのですが、推奨していただける刃物があればおしえてください。

加工条件は以下の通りです。

被削材　S45C-D　HEX10

機械　　スター精密?　RNC-16（固定ブッシュ）

アドバイスいただきたい刃物
前挽き　後挽き　突切り

3本の現状の状態
前挽き　京セラ　PR930　Φ6へ加工（S1800　F0.025）→寸法安定せずに磨耗が早い
後挽き　京セラ　PR930　Φ6へ加工（S1800　F0.025）→寸法安定せずに欠けてしまう。

突切り→ヘソがすぐに発生する

S45CFは日常的によく加工するので、少し軽視していました。

困っているので、寸法が安定するバイトや切削速度を上げられるようなバイトのアドバイスいただけたら有り難いです。

Answer

サンドビックよりでているワイパーチップですが、面粗さなどの面でも比較的良いのではないでしょうか。

123-CF　ワイパー
材質：GC1125

Answer

寸法が安定せず磨耗が早いのは、工具刃先に構成刃先が発生しているからです。

普段はＳ４５ＣＦを加工しているとの事ですが、これは鉛快削鋼です。
鉛によって加工性が良いため、今までこういう問題がおきなかったのでしょう。
Ｓ４５Ｃは快削鋼ではないので、加工する場合はそれなりの対策が必要です。

対策としては（もし加工条件を同じとするならば）、
工具はハイスを使用すべきでしょう。
実際にはもう少し回転数を上げた方が良いかもしれません。
挽き目は少し落ちるかもしれませんが、寸法は今より安定する筈です。

もう一つの方法としては（もしそのままPR930を使う場合）、
もっと加工スピードを上げる事です。
PR930の推奨加工条件は、中炭素鋼の仕上げ加工の場合、
周速度100m/min前後ではなかったでしょうか。
加工条件さえ合えば、PR930でＳ４５Ｃの精密自動盤加工は可能です。

Φ6でs1800ということは、周速度は約34m/minです。
これは鉛を添加していないＳ４５Ｃにおいては完全な構成刃先発生領域です。
この領域でも寸法を安定させて加工出来るというチップというものは、
どこかで既に開発されているかもしれませんが、今の私にはわかりません。
ですので、新しい工具というよりは、実際的には構成刃先は発生しにくく
寸法を安定させるような加工条件を探す方が良いと思います。

一般的にＳ４５Ｃの場合、周速度は100m/min以上とすべきです。
この場合回転数は、S5300以上です。

また、送りも遅すぎます。
送りが遅いと刃のワークへの食いつきが悪くなって暴れ、理論とは逆に
余計面粗さが悪くなるのです。
送りが0.025の場合、ノーズR0.03では理論面粗さRmax2.6です。
構成刃先発生領域で、0.8ａ近くの仕上げ面を求めるのは非常に難しいのでは
ないでしょうか。

周速度と送りを落とせば落とすほど、構成刃先が発生しやすくなって
理論面粗さから離れていくのです。

要求粗さからチップのノーズＲと送りの当たりをつけ、実際の加工で
理論面粗さに近づけるよう加工条件を絞っていくものではないのでしょうか。
単に送りを下げれば面粗さが良くなるというのは間違いです。

また、快削でない炭素鋼を安定して旋削するためには、使用する切削油の
選定も非常に重要です。
難削材用とかＳＵＳ専用とかいう切削油は理由があってこういう炭素鋼の
加工には不向きです。
必ず（固定ブッシュ対応の）炭素鋼用の切削油を使用しましょう。
ただし、切削油のカタログで単に炭素鋼用切削油というものを選んでも
失敗する事があります。
これは各切削油メーカーの”期待値”であって、”保証値”ではないから
です。
必ず実績のある評判の良い切削油を使用しましょう。

後挽きでチップが欠けるのは、チップに負荷がかかりすぎているかです。
ＮＣ型なら二度挽きをお勧めします。
ヘソが出るのは構成刃先が脱落する時、刃先がチッピングをおこすから
でしょう。

Answer

ガイドブッシュ機での異形材加工は
そもそも機械構造上、それほど精度が出せません.
寸法が安定しないのは、このガイドブッシュ機特有の
機械的性質の影響もあろうかと思います.

また、S45Cは比較的、バイトを食う材質です.
送りが低いと、とにかく減ります.
とくにPVDコーティングは膜厚が薄いため、
S45C相手では母材の性能がモロに出ます.
京セラであれば、PR930よりは
PR925の方が若干信頼できる様に感じています.
ただ、PR925の対断続切削性能に関してはちょっと判らないです.

シャープエッジでなくても良いのであれば
耐摩耗性ではサンドビックのGC1025というのが
比較的良い成績が出ています.
耐欠損性を重視するなら、三菱のVP15TFがおすすめです.
ただ、VP15TFはPR930ほどではないにしても、母材が軟らかめですので、
S45Cでどういう結果になるかはちょっと判りません.
とりあえずこのVP15TFの耐摩耗性は、
低炭素鋼や高炭素ステンレス鋼では比較的良い結果が出ています.
ただし、快削鋼にはまるで合いません. スクイ面磨耗が多くなります.

突切でヘソが残り易いというのは、
これはコーナーが欠けてしまうのでしょうか?
現状何をお使いなのか判りませんが、
シャープエッジな突切バイトのコーナー欠損に対しては
やはり三菱のVP15TFが有効です.
刃先がシャープでなくても良いのであれば、
イスカルのIC928とか、結構色々とあるんですけれどね.

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