マシニングセンタの更新にあたって、センタースルー…

Question

マシニングセンタの更新にあたって、センタースルーの是非

お世話になります。

過去スレ、
http://www.nc-net.or.jp/knowledge/morilog/detail/2861/
と似ている内容ですが、2002年当時と現在の違いもあるかと思いますし、また当時つけられた方が10年以上経過する中で油性/水溶性のどちらを選んで正解だったという体験談もあれば聞かせて頂きたいと思いますので、改めて質問させて頂く事をお許し願います。

マシニングセンタの更新を検討しております。
既存機が40番　テーブルサイズ　700*450*450
此処は変更なしです。

仕事内容的には、ニッケル基合金やタングステン合金の加工がメインで、基本的にはゴリゴリいくのが多いのですが、最近はお客さんより複雑形状、また高精度や深穴加工（L/D20以上）が増えてきております。

加工にあたっては、後処理の手間（切粉は客先に返却する必要があり油を含むと手間が掛かる）などから、現状は殆ど油なしでの加工、加工内容などにより刃具寿命を延ばしたい時や溝の加工などでは油を使用している感じです。切粉は基本的に粉・粒状になる程度で巻くような切粉は発生しません。

更新にあたって出来れば今まで出来なかった加工が出来る様になりたいと思い、センタースルーの設備を導入し、深穴加工をと単純に思っていたのですが、いざメーカーさん（３社）を呼んで話を聞いていると、
・基本的に油仕様では不可。※完全に不可能ではないが推奨できない
・1.5MPa程度では気休め程度しか効果がない
・メンテナンスが大変
・使用するとミストが凄いのであまり実際には使用しなくなる
・カバーしてても油（水）漏れが発生する
・そもそも粉状の切粉にしかならないなら不要ではないか

など悪い面だけを取り上げているので多少オーバーになっている部分もありますが、どちらかというとネガティブな意見が多かったのは事実です。

最新の技術を知っておこうと情報収集していると、油穴付の工具やホルダーが当たり前になってきており、単純ですが憧れ的に次の設備にはセンタースルーをと盲目になっていたのですが、本当に必要なのか悩んでいます。

弊社の他の設備でいうと、複合旋盤は何台もあり（スピンドルスルーではありませんが）ハイプレは当たり前になっているのですが、マシニングに関してはこの１０年間で数台更新されただけで、スピンドルスルーが付いている機械はありません。その為、私の中ではNC旋盤のハイプレ＝マシニングのスピンドルスルーのイメージで油性で行けると思っていました。

また基本的にマシニングは全て油なしか油性でしか使用しておらず、私が担当している製品に水溶性が適しているかは不明ですし、水溶性仕様の設備が無い為、社内のテストで見極めるのは難しい感じです。
（小型のNC旋盤であれば、一時的に水溶性仕様に出来ない事もないのですが、もしこれをやればすぐに水溶性への適正が判るというテスト方法があればご教授願います。）

過去スレをみていると別に油性でも温度上昇や消火装置があれば特段問題なさそうな雰囲気でしたが、それから10年以上経っているにも関わらずメーカーが推奨しないのは何か大きな事故でも発生したのかと心配になってきました。メーカーが油性を推奨しない理由はなぜなのでしょうか？
（私の気のせいなのか判りませんが、スピンドルスルーそのものをあまり積極的に勧めない雰囲気を感じたのですが・・）

勿論それぞれやられている材質や設備、加工内容といくらでも違う要素はありますので、アドバイスの難しい内容なのは承知していますが、実際にスピンドルスルーをつけられた方にメリットとデメリットやご意見、経験談、アドバイスを聞かせて頂けますと非常に助かります。

宜しくお願い申し上げます。

Accepted Answer

2002年当時と現在では、マシニングセンタにおけるクーラントの考え方
が随分変わりました。

・内部給油穴付き超硬ドリルの登場で、ノンステップ深穴が可能になった
・最近の刃先交換式ミーリング工具の殆どに内部給油穴が装備された
・油性クーラントは特別な事情が無い限り殆ど使われなくなった
　理由)工具の進化により切削速度がより高速になり油性の場合火災
　　　 および油煙発生の危険が不可避
       吐出量・圧を上げるのにイニシャルコストが高い
　　　 油温上昇により加工精度が安定しない(クーラユニットが必要）
・水溶性クーラントにおいて、ニッケル基超耐熱合金、チタン合金、
　ステンレス鋼、高シリコン含有アルミニウム合金などの所謂難削材の
　加工では、潤滑性能に優れたエマルションタイプの水溶性クーラント
　が望ましい。それ以外の一般加工では、取扱いに優れたソリューブル
　クーラントが主流。
　水溶性クーラントによるセンタースルーの圧力は、1.5MPa、3MPa、7MPa
　の３種類が主流。小径穴加工用途以外であれば、殆どが1.5MPaである。
　(圧力の低い方が流量が沢山出るので、刃先交換式工具でも効果が高い)
・クーラントの代替として、微量オイルミスト潤滑(MQL)によるセミドラ
　イ加工も定着した。
　鋼材、高硬度鋼のミーリングやドリリング加工において、工具寿命の
　向上を実現。装置のイニシャルコスト、オイルのランニングコストも
　それ程高くはない(ワークにミスト油分がほとんど残らないので水切り
　不要、クーラントのように処理費用も掛からない）。
　センタースルーへの対応も可能であるが、アキュムレータを付加して、
　ミスト装置への供給空圧を1MPaに増圧することが望ましい。
　また、作業性を考慮するとミストコレクタも付加した方が良い。
　唯一の難点と言えば、工場エアーの使用量が増えるので、コンプレッサ
　の容量に予め注意。

と、言うことで、機械メーカが揃って特に油性クーラントにネガティブ
なことは、小生も賛同いたします。また、スルークーラントに消極的な
のは、おそらく当該仕様は見込生産していないので、引き当てに若干時
間が掛かることではないかと推測いたします。
(それなりに高額なオプションなので本来であれば営業さんは喜んで奨め
ても良いと思うのですが．．．)
上述の通り、深穴加工による高付加価値を目指すのであればスルークーラ
ント機能は不可欠であると考えます。

質問者さんの会社で、現在クーラントレスでニッケル基合金やタングステ
ン合金の加工を行なっているのであれば、微量ミスト+スルークーラント
を推奨いたします。一般的には、ミストを使用することで、工具寿命の
向上が期待できます。
参考までに、ミスト装置メーカの一例をURLで示します。
工作機械メーカへ依頼すれば、オプション対応でＭコードにてミストの
ON/OFFが可能です。
ミスト装置メーカは数社ありますので、詳細は工作機械メーカと相談して
下さい。

回答(1)さん記述の通り、水溶性クーラントをじゃぶじゃぶ出して
高速加工すると水煙が物凄いです。さらに夏場はどんどん水が蒸発し、
クーラントの濃度管理、補充、腐敗対応が大変です。
セミドライ加工に用いる微量ミストは、だいたい１時間10cc以下と
聞いたことがあり、水溶性クーラントの水煙に比べれば極めて作業者
と環境、さらにはワークと切りくず処理にも優しいです。
（ちょっと褒め過ぎかな？）

【参考】
セミドライ＋内部給油穴付きドリルによる炭素鋼の深穴加工
つttps://www.youtube.com/watch?v=UpI1QFH0pgo

質問者さんの過去のＱ．を拝見しました。
小生が今回ご紹介しているのは、従来の"オイルミスト"とは異なる
"微量ミスト"です。機械内部や工場の床などが油でべたべたになる
ことは殆ど無いと思います（でもミストコレクタは付けた方が良い
です）。

因みに、ご質問の内容が整理されかつ詳しく書かれているので、回答
もしやすいです。
こちらも大変勉強になりますので、引き続きよろしくお願いいたします。

Answer

つメーカーが油性
火事と粘性

つ1.5MPa程度
もっと高圧のもある
http://www.oguraclutch.co.jp/product/highpress/caution.html

動画
つhttps://www.youtube.com/watch?v=BaQGDbSgVPU

営業の言うことはごもっとも

使ったことないが
ミストはすごいことになるのは目に見えてる

オイルミストコレクターがついてるので
外部には漏れないが

ミストがすごいことになるということは
切削水（水のほう）蒸発がすごいことになり
毎日水を補給しないといけません
むろん油もコレクターで徐々に減ってくるので
がんがん削れば濃度も薄くなる
(高速マシニングで経験済み)

近くに水道がないと苦労する

マシニングセンタの更新にあたって、センタースルーの是非