ラインボーリングスキル

ボーリング加工とは、あらかじめ開けられた穴を切削工具を使用して拡大する加工方法です。 中ぐり加工は中ぐり盤や旋盤で行うことができます。

ボーリングは荒ボーリング、中仕上げボーリング、ファインボーリングに分けられます。 精密ボーリングの寸法精度はIT8～IT7に達し、表面粗さRa値は1.6～0.8μmです。

では、退屈の何がそんなに難しいのでしょうか？ 今日調べてみましょう。

退屈な手順と注意事項

ボーリング工具の取り付け

ボーリングツールの取り付けは、特に偏心原理に基づいてボーリングバーを調整する場合に非常に重要です。 ボーリングツールを取り付けた後、ボーリングツールの主刃の上面がボーリングツールヘッドの送り方向と同じ水平面上にあるかどうかに注意する必要があります。 ? 同じ水平面に設置すると、複数の刃先が通常の加工切断角度になることが保証されます。

ボーリング工具テストボーリング

ボーリング工具は、プロセスの製造要件に応じて {{0}.3~0.5mm の許容差を確保するように調整されています。 拡張穴や下穴のおおよその穴取り代は、初期穴取り代に応じて0.5mm以下に調整されます。 その後の細かいボーリング代が満たされていることを確認する必要があります。

ボーリング工具を取り付けた後、ボーリング工具のデバッグが大まかなボーリング要件を満たしているかどうかを確認するために、テストボーリングが必要です。

ボーリング要件

• ボーリング加工の前に、ツーリング、ワークの位置決め基準、および各位置決めコンポーネントが安定していて信頼できるかどうかを注意深く確認してください。

• ノギスを使用して、加工する最初の穴の直径を確認します。 現在予約されている加工代を計算しますか?

• ボーリング加工の前に、装置（主軸）の繰り返し位置決め精度と動的バランス精度がプロセスの加工および製造要件を満たしているかどうかを確認します。

• 水平ボーリング試験ボーリングプロセス中に、ボーリングバーの重力オーバーハングの動的振れ値をチェックし、加工中の遠心せん断振動の影響を軽減するために切削パラメータを合理的に修正する必要があります。

• 荒ボーリング、中仕上げボーリング、ファインボーリングの段階に応じてボーリング代を合理的に配分してください。 荒ボーリングの許容値は約 0.5 mm です。 中仕上げボーリングとファインボーリングの取り代は、中仕上げボーリングの過度の取り代を避けるために約 0.15 mm です。 工具のたわみ現象は、細かい穴代調整の精度に影響を与えるはずです。

• 難削材や高精度ボーリング加工（公差0.02mm以下）の場合は、微細なボーリング加工ステップを追加することができ、ボーリング代はこれ以上にする必要があります。加工面での弾性工具のたわみを避けるために0.05mm。

• ボーリングツールの設定プロセスでは、ボーリングツールの作業部分 (ブレードとツールホルダー) とツールセットブロックの間の衝撃が発生しないように注意する必要があります。衝撃によりブレードとツールホルダーのガイド溝が損傷し、調整値が変動する可能性があります。ボーリング工具の変更により絞りの加工精度に影響を与えます。

• ボーリング加工中は、適切な冷却を維持し、切削抵抗を低減するために加工部品の潤滑効果を高めることに注意してください。

• 各加工ステップで切りくずを厳密に除去し、切りくずが二次切削に関与して開口部の加工精度や表面品質に影響を与えるのを防ぎます。

• 穴あけ加工中は常に切削工具（刃）の磨耗度を確認し、適時に交換して絞り加工の品質を確保してください。 ファインボーリング工程での刃の交換は防止のため固く禁じられており、各加工工程後に工程品質管理要件を厳格に実施し、加工後の穴径を注意深く検出して記録する必要があります。 記録が良好で、ボーリング加工の分析、調整、改善が容易です。

ボーリング加工の主な課題

工具の摩耗

中ぐり加工では工具を連続的に削り続けるため、摩耗や損傷が発生しやすく、穴加工の寸法精度が低下したり、面粗さが大きくなったりします。 同時に微調整送り装置の校正も異常となり、調整誤差や加工穴径のズレが生じます。 製品の品質低下の原因となる場合もあります。

刃先の磨耗の変化

加工誤差

ボーリング加工の加工誤差は、穴加工後の寸法・形状・表面品質の変化に反映されます。 主な影響要因は次のとおりです。

1. ツールホルダーの長さと直径の比率が大きすぎるか、突き出し量が長すぎます。

2. カッターの材質がワークの材質と一致しません。

3. 退屈な量が無理がある。

4. 不当なバランス調整・分配行為

5. 初期の穴位置のずれにより、許容差が周期的に変化します。

6. 被削材の剛性が高い、または塑性が低い場合、刃物が折れやすい。

表面品質

ボーリング表面の鱗状または糸状の切り込みは、一般的な表面品質現象です。

鱗状の表面：主にボーリング加工時の剛性振動と工具の摩耗によって発生します

ねじ状の表面: 主に送りと工具速度の不一致が原因で発生します。

調整誤差

ボーリング加工の際、作業者は分散層の切削量を調整する必要があります。 分配送り代の調整を誤ると、加工寸法精度の狂いが発生しやすくなります。

測定誤差

ボーリング加工中およびボーリング加工後の測定ツールの不適切な使用や誤った測定方法は、ボーリング加工における一般的な品質上の危険です。

1. 測定ツールのエラー。

2. 測定方法が間違っています。

典型的なボーリング加工品質問題の分析

内径穴加工の一般規則

1. 工具のオーバーハングを最小限に抑え、可能な限り大きな工具サイズを選択して、最高の加工精度と安定性を実現します。

2. 機械加工部品のボアのスペース制限により、工具サイズの選択も制限され、加工中の切りくず除去と半径方向の移動も考慮する必要があります。

3. インナーボア加工の安定性を確保するには、加工中に正しいインナーボア旋削工具を選択し、正しく適用してクランプして工具の変形を軽減し、振動を最小限に抑えてインナーボアの加工品質を確保する必要があります。

ボア旋削における切削抵抗も無視できない重要な要素です。 ボア旋削条件（ワークの形状、サイズ、クランプ方法など）に対して、切削抵抗の大きさと方向は、ボア旋削振動を抑制し、加工品質を向上させる重要な要素です。 工具が切削しているとき、接線方向の切削力と半径方向の切削力により工具がたわみ、工具がワークピースからゆっくりと遠ざかることにより切削力がたわみ、接線方向の力によって工具がカッターに押し付けられる傾向があり、カッターを中心線から遠ざけて、工具の逃げ角を小さくします。 旋削穴の直径が小さい場合、工具と穴壁との干渉を避けるために逃げ角を十分に大きく保つ必要があります。

加工中、半径方向および接線方向の切削力によって内部旋削工具がたわむため、多くの場合、強制的な刃先補正と工具の振動絶縁が必要になります。 径方向のずれが発生する場合は、切り込み量を浅くし、切りくず厚さを薄くする必要があります。

ツール適用の観点から

1. インサート溝タイプの選定

インサート溝の種類は切削加工に決定的な影響を与えます。 内径加工には、鋭い切れ刃と高い刃先強度を備えたポジすくい角チップが一般的に使用されます。

2. 工具刃先角度の選定

内径旋削工具の刃先角度は、ラジアル力、アキシアル力、およびその結果生じる力の方向と大きさに影響します。 工具の刃先角度が大きくなると、軸方向の切削力が大きくなり、工具の刃先角度が小さくなると、半径方向の切削力が大きくなります。 通常の状況では、ツールホルダーに向かう軸方向の切削抵抗は加工に大きな影響を与えないため、より大きな工具刃先角度を選択することが有利です。 工具の刃先角度を選択する場合は、できる限り 90 度に近い、75 度以上の工具刃先角度を選択することをお勧めします。 そうしないと、ラジアル切削抵抗が大幅に増加します。

3. 刃先半径の選定

内部ボアラインのボーリング加工では、小さな工具ノーズ半径を優先する必要があります。 工具ノーズ半径を大きくすると、半径方向および接線方向の切削抵抗が増加し、振動傾向のリスクも増加します。 一方、ラジアル方向の工具のたわみは、切込み深さと工具ノーズ半径の相対関係に影響されます。

切込み量が刃先半径より小さい場合、切込み量が深くなるにつれてラジアル方向の切削抵抗は増加します。 切込み深さが工具ノーズ半径以上の場合、半径方向のたわみは工具刃先角度によって決まります。 工具ノーズ半径を選択するための経験則は、工具ノーズ半径は切込み深さよりわずかに小さくする必要があるということです。 このようにして、半径方向の切削抵抗を最小限に抑えることができます。 同時に、最大のノーズ半径を使用すると、最小限の半径方向カッターを確保しながら、より強力な刃先、より良い表面質感、およびより均一な刃先への圧力分布が得られます。

4. 刃先処理の選択

インサートの刃先半径 (ER) も切削抵抗に影響します。 一般に、コーティングなしのインサートの切れ刃の丸みはコーティングされたインサート (GC) の丸みよりも小さいため、特に長い工具突き出し量で加工する場合や小さな穴を加工する場合には、これを考慮する必要があります。 インサート逃げ面摩耗 (VB) は、穴壁に対する工具の逃げ角を変化させ、これが機械加工プロセスの切削動作に影響を与える原因になる場合もあります。

5. 切りくずの効果的な除去

内径ボーリングラインボーリングでは、特に深穴や止り穴をボーリングする場合、切りくずの除去も加工効果と安全性にとって非常に重要です。 短いスパイラルチップは、ボアホール内部のラインボーリングに最適です。 このタイプの切りくずは除去しやすく、切りくずが折れたときに刃先に大きな圧力がかかりません。

加工時に切りくずが短くなり、切りくず分断効果が強すぎると、工作機械の消費電力が大きくなり、振動が大きくなる傾向があります。 切りくずが長すぎると、切りくずを除去するのが難しくなります。 遠心力により切りくずが穴壁に押し付けられ、残った切りくずが加工ワーク表面に押し付けられるため、切りくず詰まりや工具破損の原因となります。 したがって、内部ボアホールのラインボーリングを実行する場合は、内部クーラントを備えた工具を使用することをお勧めします。 このようにして、切削液が切りくずを穴から効果的に排出します。 貫通穴を加工する場合、切削液の代わりに圧縮空気を使用して、スピンドルから切りくずを吹き飛ばすこともできます。 さらに、適切な溝タイプのインサートと切削パラメータを選択することも、切りくずの管理と除去に役立ちます。

6. ツールクランプ方法の選択

内径加工では工具のクランプ安定性とワークの安定性も非常に重要です。 加工中の振動の大きさを判断し、この振動が増加するかどうかを判断します。 ツールホルダーのクランプユニットが推奨長さ、表面粗さ、硬度を満たしていることが非常に重要です。

ツールホルダーのクランプは安定化の重要な要素です。 実際の加工ではツールホルダーがたわみます。 ツール ホルダーのたわみは、材質、直径、オーバーハング、ツール ホルダーの半径方向および接線方向の切削抵抗、ツール ホルダーの位置、工作機械のクランプ状態など、多くの要因によって決まります。

ツールホルダーのクランプ端が動くとツールがたわみます。 高性能ツールホルダーは、加工中に弱いリンクが存在しないように、クランプ時に高い安定性を備えている必要があります。 これを達成するには、ツールクランプの内面は高い表面仕上げと十分な硬度を備えていなければなりません。

通常のツール ホルダーの場合、ツール ホルダーを全周にわたって完全にクランプするクランプ システムによって最高の安定性が実現されます。 全体的なサポートは、ネジで直接クランプされているツール ホルダーよりも優れています。 ツールホルダーを V 型ブロックにネジで固定するのがより適しています。 ただし、ネジを使用して円筒ハンドルツールホルダーを直接クランプすることは、ツールホルダーに直接ネジを作用させると損傷する可能性があるため推奨されません。

 

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