リーミングは、多くの場合、単純な仕上げ加工として扱われます。穴を開け、リーマーを回せば、寸法と表面仕上げが改善されると期待されます。実際には、カーバイドリーミングは、アローワンス、芯出し、剛性、クーラント供給、刃先形状、およびパラメータの安定性に敏感です。これらの変数のいずれかが間違っていると、チャタリングマーク、オーバーサイズ穴、真円度の低下、テーパー穴、刃先の欠け、または予期せぬ短い工具寿命が発生する可能性があります。
CNC加工オペレーター、プロセスエンジニア、および購買エンジニアにとって、重要な点は次のとおりです。リーマーは、すべての穴あけ問題を修正するわけではありません。リーマーは準備された穴を改善できますが、深刻な芯ずれ、傷、アンダーサイズ、フレアした、または不安定な事前穴を確実に修正することはできません。このガイドでは、カーバイドリーマーのチャタリングと穴公差の問題を段階的に診断する方法を説明します。これにより、是正措置は推測ではなく、故障モードに基づいたものになります。
カーバイドリーマーは、複数の刃先を同時に切削し、わずかな量の材料しか除去しません。この加工は、穴あけやフライス加工と比較して軽微であるため、多くの工場ではリーミングは寛容であると想定しています。実際には、わずかなストックアローワンスとタイトな公差目標により、プロセスは寛容ではなくなります。
リーミングアローワンスが小さすぎると、工具が切削する代わりに擦れる可能性があります。アローワンスが大きすぎると、刃先が過負荷になる可能性があります。穴あけされた穴がまっすぐでない場合、リーマーは既存のエラーに従うか、不均一に切削するように強制される可能性があります。ホルダーまたは固定具に剛性が欠けている場合、小さな振動が穴の内側に目に見えるチャタリングラインとして現れる可能性があります。
これが、同じリーマーが、同じ公称穴径の別のセットアップで失敗する一方で、あるセットアップで優れた仕上げを生成できる理由です。
チャタリングマークは通常、穴壁に繰り返し現れるらせん状または多角形のようなパターンとして現れます。これらは、切削中に工具、ホルダー、ワークピース、または機械構造が振動していることを示します。チャタリングは、過剰なアローワンス、不十分な剛性、不十分な芯出し、不適切な速度、または不安定な事前穴によって引き起こされる可能性があります。
オーバーサイズ穴は、工具の振れ、芯ずれ、過剰な切削圧力、熱膨張、またはリーマーと穴壁の間に閉じ込められた切りくずによって引き起こされる可能性があります。オーバーサイズ穴が一貫して繰り返される場合は、リーマーの直径が間違っていると仮定する前に、振れを測定し、事前穴の状態を確認してください。
リーミング後の粗い表面仕上げは、溶着エッジ、不十分なクーラント、切りくずの再切削、不十分なドリル準備、または摩耗した刃先から生じる可能性があります。リーマーが不均一なストックを除去するように強制されると、工具が鋭利であっても表面仕上げが悪化することがよくあります。
同じ用途で、あるリーマーが別のリーマーよりもはるかに長持ちする場合、機械セットアップ、穴準備、クーラント供給、および部品材料のばらつきを確認してください。工具コーティングとカーバイドグレードは重要ですが、プロセスの不安定性はしばしば最初に排除すべきことです。
カーバイドリーマーの刃先の欠けは、しばしば衝撃、断続切削、過剰なアローワンス、不十分な入り込み、またはワークピースの硬い介在物を示します。リーマーは仕上げ工具です。大きな穴あけエラーを修正したり、重いストックを除去したりするように設計されていません。
事前穴アローワンスは、リーミングにおける最も重要な変数の一つです。ストックが少なすぎると、擦れ、熱、および粗い仕上げを引き起こす可能性があります。ストックが多すぎると、刃先に過負荷がかかり、チャタリングや欠けを引き起こす可能性があります。
すべての直径、材料、およびリーマー設計に適合する普遍的なアローワンスはありません。開始原則として、小径穴は一般的に小さいアローワンスを必要としますが、大径穴はより多くのストック除去に耐えることができます。ただし、正しい値は、ワークピース材料、穴の深さ、工具形状、クーラント方法、および公差目標に依存します。他の加工の値からコピーするのではなく、常に実際の機械と固定具でアローワンスを検証してください。
トラブルシューティングの際は、リーミング前の実際の穴あけ穴の直径と最終目標を比較してください。事前穴のサイズが部品ごとに異なる場合、リーミングの結果も異なります。
リーマーには安定したガイドが必要です。穴あけされた穴がすでに位置ずれしている、テーパーになっている、傷がついている、またはひどく加工硬化している場合、リーミングははるかに困難になります。
リーマーを非難する前に、穴あけプロセスを検査してください。ドリルが円形できれいな穴を生成しているか、切りくずが壁を傷つけているか、ドリルが入り口でウォークしているかを確認してください。穴あけプロセス制御のために、カーバイドドリルとリーマーは、無関係な工具としてではなく、システムとして選択されるべきです。
ドリルがひどい切りくずの傷や一貫性のない穴のサイズを残す場合、リーマーは欠陥を修理するのに十分な制御を持っていない可能性があります。まず穴あけの安定性を改善し、次にリーミングパスを評価してください。
振れは、オーバーサイズ穴と不均一な工具摩耗を生成する最も速い方法の1つです。ホルダーまたはスピンドルのわずかな振れは、他の刃先よりも1つの刃先に多くの作業をさせる可能性があります。これにより、不均一な切削圧力、真円度の低下、および工具寿命の短縮が生じます。
可能な場合は、工具シャンクと切削部近くの振れを測定してください。また、ホルダーの状態、コレットの清浄度、スピンドルの状態、および工具が十分な接触長でクランプされているかを確認してください。精密穴の場合、工具保持システムはリーマー自体と同じくらい重要です。
芯ずれは、リーマーがスピンドルパスと同軸でない穴に入るときにも発生する可能性があります。これは、以前の加工、固定具、または長リーチセットアップがたわみを導入する場合に一般的です。
リーミングパラメータは、擦れや振動なしできれいに切削できるほど安定している必要があります。速度が高すぎると、熱が増加し、一部の材料でチャタリングが悪化する可能性があります。送り速度が低すぎると、切削ではなく擦れが発生する可能性があります。送り速度が高すぎると、刃先に過負荷がかかり、表面仕上げが悪化する可能性があります。
トラブルシューティングの場合、一度に1つの変数を調整してください。チャタリングが発生した場合、速度をわずかに下げることで役立つ可能性がありますが、剛性とアローワンスがすでに合理的である場合に限ります。工具が擦れて熱を発生する場合、安全な範囲内で送り速度を上げることが切削作用を改善することがあります。パラメータの変更は、実際の部品材料での試削りによって検証されるべきです。
一般的な速度と送りテーブルを最終値として使用することは避けてください。これらを開始参照として扱い、穴のサイズ、深さ、機械の剛性、クーラント、および公差要件に基づいて調整してください。
リーミングは穴あけよりも材料除去量が少ないですが、切りくずは依然として重要です。穴の中に閉じ込められた細かい切りくずや粒子は、壁を傷つけ、刃先を損傷する可能性があります。クーラントは、切りくずを洗い流し、熱を減らし、切削ゾーンを安定させるのに役立ちます。
ブラインド穴の場合、切りくずの排出は、切りくずが穴の底から出るスペースが限られているため、より困難になります。クーラントの方向、圧力、および流量は慎重に確認されるべきです。穴あけから切りくずが穴に残っている場合は、リーミング前に穴を清掃またはフラッシュしてください。
クーラントの濃度とろ過も重要です。汚染されたクーラントは、研磨粒子を穴に戻し、表面仕上げと工具寿命に影響を与える可能性があります。
異なるカーバイドリーマーは、異なる用途のために設計されています。フルート設計、リード角、マージン設計、刃先準備、およびコーティングなどの要因は、切削安定性と切りくず排出に影響を与える可能性があります。
スルーホール用のリーマーは、ブラインドホールで同じように動作しない場合があります。アルミニウム用に最適化されたリーマーは、ステンレス鋼や硬化材料には理想的ではない場合があります。長いリーマーは、剛性と振れに特別な注意が必要になる場合があります。
サプライヤーとリーマーの問題について話し合うときは、ワークピース材料、事前穴の直径、目標公差、穴の深さ、スルーホールまたはブラインドホールの状態、クーラント方法、現在のパラメータ、および可能であれば穴表面の写真を提供してください。この情報は、解決策が形状変更、パラメータ変更、またはプロセス修正であるかどうかを判断するのに役立ちます。
仕上げ穴を確認する前に、リーミング前の穴あけまたはボーリングされた穴を測定してください。可能であれば、直径、真円度、直角度、および表面状態を記録してください。事前穴が不安定な場合は、まずそれを修正してください。
実際のホルダーでの振れを測定してください。シャンク、コレット、およびホルダーを清掃してください。損傷したホルダーまたは摩耗したコレットを交換してください。振れが減少し、オーバーサイズ穴が改善された場合、リーマーは主な原因ではありませんでした。
実際の事前穴の直径とリーマーのサイズを比較してください。部品間でアローワンスが異なる場合は、穴あけまたはボーリング加工が一貫性がない理由を特定してください。
穴に閉じ込められた切りくず、傷、または擦れマークを探してください。切りくずの傷が現れた場合は、クーラントフラッシングと事前穴の清掃を改善してください。
速度、送り、またはクーラントを一度に1つの要因ずつ変更してください。結果を記録してください。現在のセットアップが明らかに不適切でない限り、工具形状とパラメータを同時に変更することは避けてください。
プロセスが安定しているが問題が残る場合は、リーマーの形状、コーティング、フルートスタイル、および刃先準備を確認してください。関連する機械加工および仕上げ用途のために、Supalはより広範なCNCプロセス計画のためにカーバイドフライス工具も提供しています。
リーマーは仕上げ工具であり、レスキューツールではありません。穴あけされた穴がひどく偏心している、テーパーになっている、または傷がついている場合は、まず事前穴を改善してください。
振れは、正確なリーマーをオーバーサイズに切削させる可能性があります。工具自体が不正確であると仮定するのではなく、常に実際のホルダーで工具を測定してください。
材料が少なすぎると、擦れ、熱、および粗い仕上げが発生する可能性があります。工具は、不規則なストックを研磨するのではなく、切削する必要があります。
材料が多すぎると、刃先に過負荷がかかり、チャタリング、欠け、または真円度の低下を引き起こす可能性があります。
穴が振れ、芯ずれ、またはチャタリングのためにオーバーサイズになっている場合、工具直径を変更しても根本的な問題は解決しない可能性があります。
一般的な原因としては、振れ、芯ずれ、過剰なアローワンス、不安定な事前穴品質、閉じ込められた切りくず、または熱的影響が挙げられます。リーマーの直径が不正確であると仮定する前に、振れと事前穴のサイズを測定してください。
限定的な程度までです。穴あけされた穴が大幅に位置ずれしているか、まっすぐでない場合、リーマーは既存のエラーに従う可能性があります。まず穴あけまたはボーリングプロセスを改善してください。
チャタリングは、過剰なアローワンス、不十分な剛性、不適切な速度、長い工具オーバーハング、不安定な事前穴形状、またはスピンドルと穴の間の不十分な芯出しから生じる可能性があります。
速度を下げることが役立つ場合もありますが、常に最初の解決策ではありません。まず振れ、アローワンス、ホルダーの剛性、および事前穴の品質を確認してください。送り速度が低すぎると、擦れの原因にもなります。
ワークピース材料、事前穴の直径、目標直径と公差、穴の深さ、スルーホールまたはブラインドホールの状態、クーラント方法、現在の速度/送り、工具オーバーハング、ホルダータイプ、および穴表面または摩耗したリーマーの写真を提供してください。
カーバイドリーマーのチャタリング、オーバーサイズ穴、および短い工具寿命は、通常、工具の問題だけでなく、プロセスの問題です。最も効果的なトラブルシューティングシーケンスは、事前穴を測定し、振れを確認し、アローワンスを確認し、表面マークを検査し、パラメータを一度に1つの変数ずつ調整することです。
不安定な穴公差、チャタリングマーク、または短いリーマー寿命に直面している場合は、Supalに連絡して、ワークピース材料、事前穴の状態、目標公差、現在のパラメータ、および故障写真を提示してください。Supalは、根本原因がアローワンス、振れ、クーラント、リーマー形状、または全体的なプロセス安定性であるかどうかを評価するのに役立ちます。
