周速が足りない状態でRa1．6をキープするには？

Question

大型の立旋盤(NCターニング)のオペレーターです。大きいワークなら外径が3000?を超え、重量も10tを超えます。

削るワークはほとんどが繋ぎボルトのない半割れ製品で、形状も左右対称でない偏荷重のワークが多いです。
端面の面粗度がRa1.6というワークが多いのですが、面粗度に苦戦しています。
半割れ製品になると回転を上げすぎると接手面(半割れ分割面)が遠心力で離れ
ますし、左右で重量差が1tもあるような偏荷重の製品は回転を回しすぎるとワークが動きますので、適切な周速を出せません。外径付近の端面なら周速もそこそこ出せますが、Ф500やФ800の内径付近になると周速20mほどしか出せません。

材質はFC、SS、鋳鋼など様々です。チップはFCに関してはФの大きい超硬の丸駒、一般的な鋼、鋳鋼には55°の0,8～1,2Rの超硬を使用することが多いです。
ハイスも試しましたが、ハイスでは綺麗に仕上がりません。
FCに関しては周速が足りなくてもФの大きい超硬の丸駒でF0,5～0,8ぐらいの送りで送ると綺麗に仕上がっています。ただし、当然Фより小さいRの倣い形状には不可。
一般的な鋼、鋳鋼は周速が足りない状態で超硬チップを使うと綺麗に仕上がりません。Ra3,2ならなんとかなりますが、Ra1.6が出ません。

最終的にバフ研磨で綺麗にしてますが、当然根本的な解決ではありません。
立旋盤歴3年ですが、経験の浅い社員ばかりしか居なくて(長くて5年)経験の浅い者ばかりで右往左往しています。

いい方法ないでしょうか？

Accepted Answer

可能、実績あり。

どれだけ工具費を掛けられるかで何種類か方法あり。
効果はやってみないとわからないのでトライ必用。

費用の高い順番

1）超硬ヘールバイト+油性切削油
2）ハイスヘールバイト+油性切削油
　刃寿命は　1）＞2）
3）ワイパーチップとか高送り用と名のついたチップを
　研磨してすくい角をより大きく
　シャープエッジにする
4）エンジニア樹脂で押し板を作り刃物台に取付
　ワークとの間に研磨ペーパーを挟み押し付ける
　送りをかける
　灯油+油性のクーラント使用

Answer

言っちゃーなんだが、バフ研磨は誤魔化し。。

そもそも論で大物切削に Ra1.6 が必要なものでしょうかねぇ。
面粗さが効くのは疲れ強さ。それも細かく鋭いか、大きくなだらかかで異り、粗さ数値だけでは明瞭にならないのと、特に鋳物は組織がより左右する。

他の加工屋さんが苦無く出来ているなら要努力。でなければ得意先と緩和の話をするのはどうでしょうか。

実は昨年末に大物の加工現場を見学してきたのです。
ほぼ同じようなワーク形状。それが頭上で回るのは壮観かつ怖い。仰るように回転数は出せない条件。

仕上げ面は Ra1.6 よりも確実に粗かったと記憶します。本件を知っておれば詳しく観察、使用工具も見れましたけど。。。市販工具を使う限り誰がやっても同じ。

同業は易々とは見せてくれないでしょうが、得意先が内作加工もやってるなら、粗さ値の交渉と技術相談を持ちかけるがよいと思います。

Answer

アンバランスになるから振動したりワークがズレるのであろうから、そうなら
ないようにアンバランスウエイトを付けられないのであろうか？・・・

車のタイヤのバランスを取れば鉛の錘を付けるだろう？ものの大きさは違うが
理論的には同じことなのが理解できるでしょうか。素人的にはそのように思う
先の質問にも回答したので逆追いになったが、やはりターニングだったんだね

＞そもそも論で大物切削に Ra1.6 が必要なものでしょうかねぇ。
確かにRa1.6はかなりのものだろうと思うが、Ra3.2にしようと思っているのは
外径が別件でφ3000もある。疲れ強さというか耐ピッチングに対しての意味だが

ベアリングなどは最大変位量が1/1万*直径以下が経験上許されるらしいことから
面粗さと摩耗、硬さ比に潤滑、回転比などを考慮すれば大径になれば、面粗さを
落とせるものなのだろうか？っという疑問が生じるくらいに難しい分野もあるし

話が逸れるが、キサゲなどは未だに存在する名人芸の職人技なのだそうですが
最後のところは矢張り人間の感覚の方が機械よりも優れているということだろう
そうそうキサゲもNC化になっては居るようだが、微妙なタッチは出せないだろう

成る程、内径を切削するから拘束すること自体が難しいのだろうか

今の時代ならば強力なネオジウム磁石や電磁石何かで思いっきりテーブルに固定
が出来そうな気もしますが、あくまで思いつきです。アイディアとも言いますが
もしも出来るならばセットの段取りも簡単になるし治具も最小限になりそうです

Answer

難しいですねー

仕上げの超硬インサートですが
?ノンコート品ですか？コーティング（ＣＶＤｏｒＰＶＤ）ですか？
?１個で端面すべてを加工できますか？

少しでも切れ味の良い物を使用するとの観点でいえば、ノンコートの
超硬か、薄膜のＰＶＤコーティングが良いと考えます。
あとは、中心部だけを考えれば、より切削抵抗の小さいR0.4を試して
みることぐらいでしょうか。

サーメットも鋼材には有効ですが、切削速度が遅い場合は超硬より
も劣る可能性があるので、適用できそうもありません。

＞ノーズRを小さくする、更にスクイのあるチップにするという手も
＞ありでしょうか？

試してみる価値は十分にあると考えます。

周速が足りない状態でRa1.6をキープするには？