深穴ドリル加工の条件について

Question

初めて投稿させていただきます。
弊社ではφ1.6ドリルで深さ20mm(詰まり)の穴あけを
専用機で加工しています。
問題はドリルの加工数に大きなバラつき(10～2,000ヶ)があり
非常に困っています。
現象としてはドリル折れ(ワークの奥で折れる)
加工条件、ドリル突出し量は一定です。
またセンタードリルも定期的に交換しています。
勿論、コレットチャック等は切粉等を除去して使用しています。

なお条件については以下の通りです。
ワーク：SCM435
ドリル：φ1.6SD(130°)
回転数：4,000
切削送り：0.03
切削距離：2.1(ドゥエルにて繰り返し)
センタードリル：φ3X90°(センターもみはφ1,0で設定)

アドバイスをご教示いただければ幸いです。
何とぞよろしくお願いいたします。

以　上

Answer

過去のご回答により、ショートドリルにより5mm深さ程度の
パイロット穴加工を行なってからの話ですが、

>2.1mm切削して一旦早送りでバック(ワークからドリルを抜く)、
>そこで0.3秒止めて、再度0.5mm手前まで早送りで送って
>再度2.1mm加工する、これの繰り返し加工

ロングドリルを早送りでワークから抜いて早送りで差し込む
とドリルの肩部が傷む恐れがあります。
バックは入り口から2mmぐらいの位置までにすることをお奨め
します。
また、回答(3)さん(4)さんご指摘の通り、ステップ量は0.5～0.8mm
ぐらいが適性と考えます(加工時間が延びますが)。

Answer

＞問題はドリルの加工数に大きなバラつき(10～2,000ヶ)があり

バラツキ以前の問題と思う。

文面からは刃物が回転と想像するが・・・・
セルフィーダーなどを使った専用機では？
ワーク移動かユニットの回転・移動で センターと穴あけ？

センターを加工した位置に正確にドリルが位置決めされていないのでは？

センターがあるためドリルが曲がって進んでいる様に思う。

もう少し大きな径の穴あけなら選定できるドリルも多く
センター加工は無しで加工も十分可能だが、汎用ドリルを使っているのなら
シンニングの問題でセンターはあったほうが良い。

センターの代わりに超硬や粉末ハイスなどのシンニングある短いドリルを使い
5～10mm程度加工して現状の長いドリルで仕上るのも一案では？

機械の位置決め精度の確認が優先事項でしょう。

位置ずれが大きければ 小手先の対策もあまり意味が無いと思います。

2.000ｹの加工実績があるのだから その状態に戻してやるのが基本

その先で 刃物の選定や条件の見直しを進めて 3.000・4.000の数を
こなせるように工夫する。

余談として
ドリルの先端角は通常118度、対してセンタードリルは90度
位置決めに使うならドリルの中心が振られない様に広角のセンターが有効です。
今回は位置ずれと思われるのでこの方法は不可

少しの位置ずれなら 短いドリル(φ1.2～1.5)でさそい穴を5mm程度加工する事で
少しは改善できるかも知れない。

Answer

>2.1mm切削して一旦早送りでバック(ワークからドリルを抜く)、
>そこで0.3秒止めて、再度0.5mm手前まで早送りで送って
>再度2.1mm加工する、これの繰り返し加工

これは回答(3)の方の言うようにG83に設定する”Ｑ”のことではないでしょうか。そうしますとやはり大きすぎる感があります。
数が多く、また深穴なので効率を重視したいところですが、ドリル折れによるトラブルとを鑑みたら、場合によっては小さくしてみてはどうでしょうか。

またＭＣでの加工であれば穴数の多いとき、○個単位で強制的にドリルを交換していけば、トラブル発生時の対処が楽になると思います。
(例えば1,000個あける場合、1本のドリルで200個あけてまた次で200個……で、ドリル5本を準備するという考え方です。もし折れても200個済めば次に新しいドリルで加工になる。さらに折れてトラブルを起こす確率も低くなる。欠点は折れたドリルで残り200個目まで加工が進むので、そのときの折れた状態によってはワークになにかしらの損傷を与える恐れがある。)

2000個ノントラブルであけられた実績は一旦捨てて、安全策を付加していってみてはどうでしょうか。長い目で見たら高効率につながるのかもしれません。

Answer

難易度は材質も加工内容も、三役とはいかない平幕クラスではないかと

＞切削距離：2.1(ドゥエルにて繰り返し)

これ、固定サイクルのＱ値のことでしょうか？
だとすると大きすぎて切粉詰まりのトラブルが出ているのではと思います。折れたブツの状態を仔細に観察すれば判ることもあるかと
その1/2～1/3にして様子見られてはどうでしょう。

Answer

こんにちは。
φ2以下の穴は、あまり経験がないので私から良いアドバイスはできません。

ただ、少し気になる点があったので、追加情報を引き出して他の方の参考になればと思い、書き込みます。

先端角130°ということで、ハイスですよね？
私の知りうるＳＤという型番のドリルを見たのですが、どれも先端角は118°となっています。
φ1.6と小径で、先端角130°とはどこのメーカーの何と言うドリルでしょうか？
ちなみに、新品ですよね？
再研で130°とかじゃないですよね？

また、ドリル以外の不確定要素は解消していますか？

コレットチャックとのことですが、コレットは定期的に交換していますか？
工具の振れは、折れる折れないに関わらず、ほぼ一定でしょうか？

同じワーク上に明けていて、折れる折れないが発生するのでしょうか？
それとも、ワークのロットによって折れる折れないがあるのでしょうか？
ワークは調質済み、それとも生材でしょうか？

それによって、適切なアドバイスを頂けると思いますが。

内容からして、度々発生しているようですので、工具品質のバラつきではないと考えます。

可能性として、生材とのことですので加工部位により硬さにバラつきがあるのではないでしょうか？
それにより、穴の進行方向が曲げられて、折れているのではないでしょうか？

加工条件は2000穴の実績があるということで、基本的には正しいと思うのですが、そのイレギュラーな要素も考慮してやる必要があると思います。

加工時間が増してしまいますが、他の回答者さんが仰るようにＱ値（2.1）を小さくして直進性を増してやる方が安全だと思います。

あと、可能であれば、ショートドリルを追加して5ミリ強程度の案内を設けてあげてはいかがでしょう？

深穴ドリル加工の条件について