心押しが焼け摩れました・・

Question

先日、新規導入したオークマの複合旋盤を立ち上げる事になったのですが
心押しでの加工一発目で見事心押し（ローリングセンター）の先端を焼け摩れさせてしまいました・・
今まで小径の自動旋盤と汎用旋盤しか社内になかったので恥ずかしい話NC旋盤のノウハウがありません。以下の状況から焼け摩れの原因となるものがあれば教えてください。
 
#使用#
＊オークマMULTUS　B-300　
＊北川　8インチパワーチャック
＊二村機器（EAGLE　STARS）RST5－301（ローリングセンター）
 
#ワーク#
＊SUS304センターレスΦ20.0X697.0
 
#加工内容#
＊Φ20.0→Φ19.9に加工。（全体）
＊側面溝、1.5?巾が120.0?間隔で5ヶ所（深さ片側1?）。
 
#備考#
成形生爪で30.0?くわえ込み（底当たり）把握力1ＭＰa　。
ローリングセンターの推力1.0ＫＮ　。
センター穴の60°テーパー面　約2?。
切削速度、約120m→50m（びびりの為）
回転数　　s2000→s800
送り　　　Ｆ0.08→F0.04
チップ　外径　京セラ　サーメットR0.2
　　　溝　サンドビック　コロカット
 
＊チャッキング時にワークの振れは根元、先端、共に0.02～0.03でした。
ワークが長い為か軽切削にも関わらず条件を落としてもびびりっぱなしでした。あと焼け摩れと同時に当然センター穴も焦げて変形し、ローリングセンターも熱を帯びていました（温かい程度）。
切削条件が速すぎるのでしょうか？

Accepted Answer

はじめまして。

Φ２０で長さが６９７ｍｍもあるんですね。
まずビビリですが、径に対して長さが約３５倍あるのに仕上げシロが片肉０．０５ｍｍしかないのが原因だと思います。
細くて長いワークは仕上げシロが多いほうが安定します。
理由は、仕上げシロが少ないと、刃先がワークを多く切削している箇所とほとんど切削していない箇所が出てきてワーク弾かれているのに似た状況になり振動が起きてビビッてしまうのです。
なぜ削りシロが多い箇所と少ない箇所が出てくるのか？
ワークが細長いために、センターを押して主軸を回すと縄跳びの縄のようにたわむからです。
常に一定以上の仕上げシロがあれば刃先が安定してビビリは改善されると思いますが、今度は仕上げたワークの先端と中間点の径がかなり違ってきます（溝も同じです）。
たわみが少ない先端は太く、たわみが多い中間点は細くなってしまうからです。
困りましたね・・・(^^;
僕の経験からですが、多少の継ぎ目（１/１００～３/１００ｍｍ程度）があっても問題が無ければワークの突き出しを半分にして２回に分けて仕上げてはどうでしょうか？
片側を仕上げたらひっくり返して反対側を仕上げるやり方です。
僕もここまで細長いワークを切削したことはありませんが、細長いワークは２回に分けて仕上げています。

次にセンター先端の焼け付きですが、ワークが長いからセンターの推力を上げるとたわむし推力を上げないと空回りして焼けてしまうんですよね。
これも上のアドバイス同様突き出しを短くすることによって推力を強くしてもたわみにくくなるので改善されるかも知れないです。
ワークの把握力が１Ｍｐａとありますが、センターワークで加工するときは１．５～２Ｍｐａに上げてもう少ししっかり掴んでもいいと思います。

長物は旋盤の泣きどころ、ピーターのように主軸の根元で削りながらワークが進んで行けばいいんですけどねぇ（苦笑）

以上、長くなりましたが僕の経験からアドバイスいたします。

余談ですが、僕が現在手がけているワークはΦ１１０の長さ４００ｍｍでＳＣＭ調質材です。
これの長手２５０ｍｍまでをΦ６４まで仕上げてＭ６４のオネジを切り、先端をミーリングで６角に割るのですがセンターの推力は５ＫＮで焼け付きはありません。
チャックの把握力は２０Ｍｐａです。
因みにバー材の加工時はΦ２０だと２５～３０Ｍｐａです。

Answer

＊二村機器（EAGLE　STARS）RST5－301（ローリングセンター）
の仕様が確認できません。
以下が、“二村機器株式会社”のサイトです。
http://www.futamurakk.co.jp/

さて、
? 先ず、使用機器の仕様を確認して、使用条件に合っているか確認する
? 次に、回答（４）さんの記述にある内容を確認する
　 簡単には、加工の前に手で軽く廻せなければＮＧです
原因は、?の要因が大きいと考えます。

Answer

直接の原因は可能性として、
・心押し圧が弱過ぎた
→ライブセンタとワークの間に十分な摩擦力が発生せず、センタがワーク表面を滑る
・心押し圧があまりにも強過ぎた/心押し台の減速が不十分でセンタが勢いよくワークにぶつかった
→軸受けがロックしたり損傷したりしてセンタが供回りしなくなる
・主軸の加速力が強過ぎた
→ワークとセンタとは摩擦力でしか結合していないため、あまりにも急速に加速するとセンタが追随できなくなる
・ワークのセンタ穴と軸心の不一致
→センタがこじられるため回り難くなる
・センタ穴とセンタの角度差が大き過ぎた
→接触面積が小さくなるため結合力が小さくなる
・センタ穴の面粗度があまりにも悪過ぎた
→実質的な接触面積が小さくなるため結合力が小さくなる
などが考えられます. 複合要因の可能性も少なくありません.
可能性を一つ一つ潰していくしかないでしょう.

なお、センタの件からは逸れますが、質問に記載された条件は、
18-8オーステナイトステンレス鋼という被削材を考えると過酷だと言えます.
まず、外径旋削の削り代があまりにも小さいため、刃先の食い付きが悪く、
被削材を押し潰す様なかたちになりたがります.
片肉0.05mmでは、相当切れ刃が鋭利でないと刃が被削材に食い付きません.
送りも小さいため、加工硬化の最も著しい層を延々と削り続ける事になり、
切れ刃が滑りたがる事でビビリを誘発します.
一般にオーステナイトステンレス鋼は、切り込みや送りが低過ぎると余計に厳しくなるんです.
それを踏まえると決して「軽切削」ではないですね.
切り込みが極端に小さい時点で十分に「難切削」です.

Answer

汎用旋盤もＮＣ旋盤のセンターの使い方に違いはありませんが
確認必要なことは
?ライブセンターが手で軽く回るか
?センターを空で前進したときの押ししろが十分あるか
?刃物がセンターに干渉していないか
?センターとセンター穴角度が一致しているか
?押し圧力は問題なさそうですね
?押した状態でワークとセンターに合いマークをマジックで付けた後、主軸を回して停止、そのときに合いマークがずれていなければ切削抵抗が影響しています
焼き付くということはワークとセンターの抵抗、摩擦が生じているということですのでこの辺を確認してください

Answer

ローリングセンターの先端は超硬ですか？
センタードリルはいくつのを使われて、60度の面の径はいくつですか？

汎用旋盤のノウハウは持っておられると思われるので、汎用旋盤で加工してみて切削条件を決めればいいのでは。

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