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30゜台形、二条ねじのタップ加工について
2023/10/16 18:45
- TR12.5の30゜台形、ピッチ2.5×2の二条ねじのタップ加工をする事になりました。元々は外注で加工していた品物だったそうで、ジグやタップはもらってきてあるのですが、試しにタップ加工してみたところ、折れてしまいました。
- 加工条件や切削油など、小さな事でも良いのでアドバイスお願いします。
- ワーク材質S45C、加工深さ25mmの通しネジ、ピッチ2.5×2（1回転ではP5.0）、下穴内径φ10、谷の径φ12.5、タッピングオイルをワークとタップにハケ塗りしました。（MCの切削油は水溶性なのでかけていません）
30゜台形、二条ねじのタップ加工について
2009/10/21 21:28
TR12.5の30゜台形、ピッチ2.5×2の二条ねじのタップ加工をする事になりました。
元々は外注で加工していた品物だったそうで、ジグやタップはもらってきてあるのですが、試しにタップ加工してみたところ、折れてしまいました。
最初はS50、F250で加工しようとしましたが、かじったような「ギギギ」という音がしたため、慌てて途中で止めました。
折れた時の加工条件は、さらに条件を下げてS25、F125でした。
それでも抵抗が大きすぎたせいか、引っかかるような感じで入って行き、反転して戻ってくるときに折れました。
結局1個も完成しないまま折れてしまったんです・・・。
どうすれば上手く加工できますか？
加工条件や切削油など、小さな事でも良いのでアドバイスお願いします。
ワーク材質S45C、加工深さ25mmの通しネジ、ピッチ2.5×2（1回転ではP5.0）、下穴内径φ10、谷の径φ12.5、タッピングオイルをワークとタップにハケ塗りしました。（MCの切削油は水溶性なのでかけていません）
タップは特注品だそうで、刃長100ぐらいあり、先端から半分ちょっとぐらいの位置まで緩いテーパーが付いています。材種はわかりませんが、金色のコーティングが施してあります。
1本数万円で納期も1ヶ月以上かかるようで、タップ3本あるうちの1本折ってしまったので、後がありません・・・（品物の加工数は2000個です・・・）
ちなみに相方の雄ネジのほうは、完成品の見本に合わせてNC旋盤で既に加工スタートしています。
回答 （2件中 1～2件目)
カテゴリーが「マシニングセンタ」になっていますので、リジットタップ
(同期タップ)またはタッパーで加工されていると推測いたします。
ギギギなる音は、回答(1)さんのおっしゃられるとおり
「回転が遅すぎる」→「切削速度が低すぎて切削抵抗が高い」
と推測いたします。
切削速度5m/minでもφ12.5換算で主軸はS127となります。
一般的なマシニングセンタでは、S25-50なる超低速回転数で、主軸をキチン
とコントロールすることは難しいので、主軸回転と送りの同期制御も怪しい
かもしれません。
また、板圧25mmということは主軸が僅か5回転しただけで貫通します。
そこで、タップ刃長が100mmもあることを利用して、主軸が十分な回転速度へ
加速するストロークと加工完了してから減速するまでのストロークを設ける
ことは如何でしょうか。
たとえば、アプローチを加工面50mm離れた位置からストローク125mmでリジッ
トタップを指令します。
すなわち、50mmで加速して25mmで加工して50mmで減速します。
（実際は62.5mmで加速し62.5mmで減速するのかもしれません）
タップは先端から75mm長まで使用することになります。
切屑が絡まるのであれば、回答(1)さんのおっしゃられるようなテクニック
が必要となりますが、とても難しいですね。
なお、特殊タップとのことですが、切削条件はトップメーカであるオーエス
ジーさんのフリーダイアルにご相談してみるのも一案かと。
参考となれば幸いです。
・回転が低い＝タップの切削抵抗が高い
・回転が低い≠主軸モータのトルク不足
です。
モータの特性としては、低回転速度でトルクはMAX.となります。
しかし主軸モータは、低回転速度で、回転の精度をコントロールする
ことが難しく、いわゆる回転むらが生じるので、送り軸との同期が
崩れます。
主軸の回転と送りが完璧に合致していないと、タップ加工がなりたち
ませんので、ねじ山の崩れやタップの折損が発生することになります。
状況理解いたしました。
タッパーでしたら、S100で試されたら如何でしょうか。
(機械が古いので、あまり送り速度が早すぎると、やはり同期の
ズレが生じてタッパの逃げストロークが足りないかもしれません）
いずれにしても、残り２本のタップで沢山加工しなければならないので
大変ですね。
やわらかいアルミ板で、クーラントをじゃんじゃん掛けて試してみること
も一案です。
（とは言っても溶着かなんかで折損してしまう可能性もゼロではないので
大変悩ましいです．．．）
がんばってください。
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初めまして。
回転、及び送り条件では然程改善は見込めないでしょう、むしろ低速過ぎるくらいです。
使用される機械や制御器は解りませんが通常の螺旋固定サイクルでは
径が12.5ですから一回転で約39?の周長で削屑を排出させる事になってしまいます。
対策ですがインフィード＆カウンターリバースを出来るだけ細かく繰り返す
カスタムマクロを作成するかラダー言語によりお使いの固定サイクルを書き換えるかの作業が必要でしょう。つまり「ギギギ」を意図的に発生させて切削する手法と考えてください。私の経験上、切削液の種類はあまり影響しない様でむしろ温度を上げないよう冷却に重きを置いたほうが良いかと思われます。
参考になれば幸です。
お礼
2009/10/22 21:09
アドバイスありがとうございます。
回転が低速過ぎてトルク不足だったんでしょうかね？
確かに一発で最後まで入れようとしたから、切粉が詰まってかじって折れてしまったのかもしれないですね。
細かくイン＆リバースをしていくのが得策ですね。
熱対策は、何か良い方法ありませんか？
MCにエアブローでも付いていれば、放熱も切粉の問題もいっぺんに解決できるんですけどね・・・
お礼
2009/10/22 22:26
アドバイスありがとうございます。
お察しの通り、マシニングにタッパーを取り付けて、G84タッピングサイクルで加工しました。
アプローチはおっしゃる通り、全く足りてなかったです。50mm離しでぜひ試してみたいと思います。
下降中に回転が何度か鈍くなったので、やはり回転と送りが完全に同期していなかったのが大きな原因だった思います。
（回転が止まっているにもかかわらず、Z軸は押し続けている＝同期が崩れるという事ですよね？）
回転は5mで、計算しやすいようにS125としたら、F625ですよね？
今まで経験したことがない送り速度になるので、それを避けるために回転を下げたのですが、逆の事をしてたようですね・・・。
ちょっと怖いですが、S125で試してみようと思います。
リジットタップというのは恥ずかしながら知りませんでした。
今検索してみたら、どういう機能なのかは何となくわかりました。
今使っているマシニングは、手打ち式のNCで20年以上前の機種なので、付いているのかは説明書を引っ張り出さないとわかりません・・・。
まだまだ勉強不足だと痛感しております（汗）
ありがとうございます。
アルミ使ってみますね。あと、下穴径をφ12ぐらいから徐々に小さくしていく作戦で行こうと思います。
切削油が油性だったら、じゃんじゃん掛けてやりたいところですよね。
切粉も熱もかじりの問題も一気に解決するのに・・・。
タッピングペーストを買ってもらえる事になったので、タッピングオイルよりは少しはマシになるかと期待してますが、どうなる事やら・・・。
まぁ、まずはやってみるしかないですね！