厚みの薄い鉄板の切削加工を行う上で、ソリが発生し…

Question

厚みの薄い鉄板の切削加工を行う上で、ソリが発生し困ってます。

現在1500×1000×20の鉄板に対してタッピング(貫通M16)加工を複数個所行うのですが、図面上での板のソリ公差は±0.05以内となっていて尚且つタップのピッチ交差もあるため為どうやって加工すればいいのか悩んでいます。
　素材を調達する鋼材メーカーからはこのサイズ板は加工したら必ず1ミリ以上はソリが発生するといわれました。

何かいい加工方法がありましたらご教示願えないでしょうか?

文章が下手で申し訳ございません。

Accepted Answer

相変わらず機序を理解していない人が出鱈目言っていますね。

反りはトワイマン効果によて生じ、特にこういった薄い物では
素材内部の応力よりも削った面の極表層に出来る残留応力の方が
影響として遥かに大きいので、素材の内部応力などは
いくら考えていても無意味です。

http://www.weblio.jp/content/%E3%83%88%E3%83%AF%E3%82%A4%E3%83%9E%E3%83%B3%E5%8A%B9%E6%9E%9C

一番の解決策は両面同時加工ですが、それは設備的に難しいでしょう。
となるとポイントは３つ。

１つは刃の切れ味、加工条件など、加工面にあたえる条件を変えない事。
変えるとそこに生じる残留応力も変わって釣り合いが崩れるので。
切れ味の良し悪しや、刃先の冷却などはこの際関係ありません。
よく言われる事ですが迷信です。
切れ味の悪い刃物でやろうが何しようが、ずっと同じ条件で変えない事が大事です。

２つめは、取代が十分にある段階で完成品と同じ加工面を作る事です。
加工面の残留応力の状態が反りに大きく影響しますが、
その応力状態が変わる度に変形するので、早い段階から仕上げの刃物による
残留応力をそこに与えておく事が大事です。
表面の残留応力が変わらない様になれば以降は変形してこないので、
そうなってから反り取りすれば良いのです。
取代があるうちにやっておかないと修正効かなくなるので、
最初から完成品を意識して加工する事が肝要です。
捨て加工とは完成時の残留応力と同じ状態を作る工程と認識して下さい。

３つめはきちんと押さえること。
特にこのような大きな物ですと削ってる端から反り上がってきますが
それを許すといつまでも平坦に仕上がらないので、まずそうならないよう
きちんと押さえないとダメです。

またどうしても最初に片側を加工した段階で大きく反ったものが出来ますが
その裏面を加工する際にも無理やり押さえつけて加工します。
この反りは両面を加工すると元に戻るので心配は要りません。
逆にしっかり貼り付けておかないと逆側に反った物が出来てしまうので
きちんと貼り付ける必要があります。

一番良いのはマグネットチャックなどを利用する事ですが
それが無くても製品の穴やタップを利用するなど、工夫して下さい。
M16のピッチが心配ならM12にしておいて最後にさらうなど．．．

因みにアニール（普通はアニールではなくＳＲすると思いますが）など
時間と金の無駄なだけで何の解決にもならないのでしなくていいです。

あとよくあるのが内部応力の開放が～とかって話ですが
それも大抵間違ってますから無視して良いです。

回答（３）さん

1500x1000に対して t20 は十分薄いでしょう。
アスペクト比の問題ですよ。

> ソリを減らすにはギリギリ減らす。
> かわりに横方向を規制板で固める。
> でないと削ったあと押さえを開放すると元の木阿弥。
> 電磁チャックを使うには最初だけ通電してすぐ切り
> 残留磁力だけで加工するテクもある。

そういう意見は多いですね。
そもそもそのやり方が間違ってるというのに。

うまく反りが取れない原因の多くは固定不足です。
加工の反力を舐めてるとしか思えない。
クランプ歪ばっかり気にして、無理なストレスを加えないように
出来るだけフリーな状態で置いて．．．などと考えていているから
一発で平らにならないんですよ。

ちょろちょろ削ったり、何度もひっくり返したり、はっきり言って無駄！

Answer

フリーの状態でソリ公差は±0.05以内なのですか？

おそらくは機械的に組み付け（何かに取り付けられ）ると思われますので

厚み精度が出てればOKだと思いますが・・・

（1500も幅はないですが）うちのは、そうです

注文主に確認ください。

そもそも、どうやって精度を確認するんでしょうか?
加工機では意味ないし

Answer

20ｔを『薄い鉄板』というのは少し違和感があります。

1500×1000にたいしてソリ公差は±0.05以内というのは更に違和感があります。

なぜ必要なのでしょう？　それをユーザーに確認できないでしょうか？
（結果、必要性でないことが判明する例多し）

そもそもの板は熱間もので寸法とソリの公差は無いも同然なので、切削で削っているはず。最もソリが出にくいとされるシカル（平削盤）でも普通はそれ以上の公差幅を要求します。
研削仕上げなら出来るというレベル。なのでタップ加工を済ませて研削で仕上げ加工がほぼ必須。しかし問題は対応できる大型機械があるかどうか。

タップを先に加工し仕上げ研削してもピッチ公差には影響しません。
大型精密金型の精度穴については荒加工を済ませて研削、穴仕上げの手順を踏みます。

ヤイト？　素人さんのでしゃばり口には亀佐のデッカイお灸すえなければ・・・・

＞1500x1000に対して t20 は十分薄いでしょう。

定尺ものの薄板との比較で言ったことでたいした意味はありません。

＞３つめはきちんと押さえること

これは不同意。ソリを減らすにはギリギリ減らす。かわりに横方向を規制板で固める。でないと削ったあと押さえを開放すると元の木阿弥。
電磁チャックを使うには最初だけ通電してすぐ切り残留磁力だけで加工するテクもある。

精密定盤２級のこのサイズの平面度は0.033！！

精密金型でもサイズ比例で平面度および厚み寸法の公差値は大きくなり、小型金型と同値を要求することは少ないです。それで使えるから。
平面度については締付力を掛けると相手に倣ってしまう。

プレス型では上型下型が合わないと型にならないからピッチ寸法の公差については小型とあまり変わらないことも。

ヤイト修正は熱処理歪をマシにするなど値がヒト桁以上違う素材の粗加工でのオハナシ。

Answer

鉄板の内部応力除去のアニール等をすることと、加工時の熱が表面と裏面で異なり、

冷えれば反りが発生するので、加工油を確りかけて加工させます。

以上は、鉄板が大きいので、特にアニール処理では、炉のサイズを持っている業者が少ないので、

お高くなります。（コストアップになります。）

反りがある程度許されるなら、“ヤイト”である程度補正する職人さんもいますがね。

確認してみてください。

厚みの薄い鉄板の切削加工で困っています。