JP2005153077A - Method for making deep hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は深穴加工方法に係り、特に、高精度の深穴を簡単に且つ低コストで加工する技術に関するものである。 The present invention relates to a deep hole machining method, and more particularly to a technique for machining a high-precision deep hole easily and at low cost.
チャックからの突出し長さLが例えばドリル直径Dに対して10D以上のロングドリルを用いて深穴を加工する場合、回転速度が高くなると、質量のアンバランスから生じる振動で位置精度が低下したり工具折損で加工不可になったりする一方、低速回転で穴明け加工を行なうと寸法精度や面粗さが損なわれることがあるとともに、一般に回転速度を遅くすると送り速度も遅くなるため加工能率が悪くなる。これに対し、例えば特許文献1に記載のように、先ず加工すべき穴の深さよりも短い予備加工用のドリルを用いて下穴を加工し、その後に加工すべき穴の深さ以上のロングドリルを用いて本穴明け加工を行なうようにしている。また、別の方法として、図6に示すように、工作物100の近傍に配設されたガイドブッシュ102によりロングドリル104を位置決めして穴明け加工を行なうことも考えられている。
When machining a deep hole using a long drill whose protrusion length L from the chuck is, for example, 10D or more with respect to the drill diameter D, if the rotational speed becomes high, the positional accuracy may decrease due to vibration caused by mass imbalance. While machining is not possible due to broken tools, drilling with low speed rotation may impair dimensional accuracy and surface roughness. In general, lowering the rotation speed also lowers the feed rate, resulting in poor machining efficiency. Become. On the other hand, as described in Patent Document 1, for example, a pilot hole is first processed using a drill for preliminary processing that is shorter than the depth of the hole to be processed, and then longer than the depth of the hole to be processed. A drill is used to perform the drilling process. As another method, as shown in FIG. 6, it is conceivable to perform drilling by positioning the
しかしながら、予備加工用ドリルを用いて下穴を加工する場合には、工具の種類が増えるとともに工具交換が必要であるため、加工コストが高くなるとともに加工時間が長くなる。ガイドブッシュを用いる場合も、ドリル径に応じてガイドブッシュを用意する必要があるため、部品点数が多くなって加工コストが高くなるとともに、ガイドブッシュが工作物と干渉する凹所等では適用できない。 However, when the prepared hole is machined using the pre-machining drill, the number of tools increases and the tool needs to be changed, so that the machining cost increases and the machining time becomes long. Even when the guide bush is used, it is necessary to prepare the guide bush according to the diameter of the drill. Therefore, the number of parts is increased, the processing cost is increased, and the guide bush cannot be applied to a recess where the guide bush interferes with the workpiece.
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、予備加工ドリルやガイドブッシュを用いることなく、高い位置精度で深穴を簡単に且つ低コストで加工できるようにすることにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and its purpose is to enable deep holes to be machined easily and at low cost with high positional accuracy without using a preliminary drill or guide bush. There is to do.
かかる目的を達成するために、第1発明は、チャックからの突出し長さLが長いロングドリルを用いて深穴を加工する深穴加工方法であって、(a) 前記ロングドリルを第1回転速度r1で回転駆動して、目的とする深穴よりも浅いガイド穴を加工するガイド穴加工工程と、(b) 前記第1回転速度r1よりも高速回転で前記ロングドリルを回転駆動して目的とする深さまで穴明け加工を行なう本穴明け工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve this object, the first invention is a deep hole machining method for machining a deep hole using a long drill having a long protruding length L from the chuck, and (a) a first rotation of the long drill A guide hole machining step in which a guide hole is machined by rotating at a speed r1 to form a guide hole shallower than a target deep hole; and (b) the long drill is driven at a higher speed than the first rotation speed r1 And a main drilling process for performing drilling to a depth of.
第2発明は、第1発明の深穴加工方法において、(a) 前記突出し長さLは、ドリル直径Dに対して10D以上で、(b) 前記ガイド穴の深さは、ドリル直径Dに対して1D〜3Dの範囲内であることを特徴とする。 2nd invention is the deep hole processing method of 1st invention, (a) The said protrusion length L is 10D or more with respect to the drill diameter D, (b) The depth of the said guide hole is drill diameter D. On the other hand, it is in the range of 1D to 3D.
第3発明は、第1発明または第2発明の深穴加工方法において、前記ロングドリルの送り速度は回転速度に連動して変化させられ、前記本穴明け工程では前記ガイド穴加工工程に比較して高速送りされることを特徴とする。 According to a third invention, in the deep hole machining method of the first or second invention, the feed speed of the long drill is changed in conjunction with the rotational speed, and the main drilling process is compared with the guide hole machining process. It is characterized by being fed at high speed.
第4発明は、第1発明〜第3発明の何れかの深穴加工方法において、前記第1回転速度r1は、一定の回転速度で前記ロングドリルを回転駆動して穴明け加工を行なった場合の回転速度と工具寿命との関係に基づいて、最も工具寿命が長い回転速度付近か、それよりも低い回転速度に設定されることを特徴とする。 A fourth invention is the deep hole machining method according to any one of the first invention to the third invention, wherein the first rotation speed r1 is a hole drilling process by rotating the long drill at a constant rotation speed. Based on the relationship between the rotation speed of the tool and the tool life, the tool life is set to a rotation speed near or lower than the longest tool life.
第5発明は、第1発明〜第4発明の何れかの深穴加工方法において、前記第1回転速度r1は、前記突出し長さLがドリル直径Dに対して10D≦L≦15Dの時は300〜2400min-1の範囲内で定められ、15D<L≦20Dの時は300〜2100min-1の範囲内で定められ、20D<L≦30Dの時は300〜900min-1の範囲内で定められることを特徴とする。
A fifth invention is the deep hole machining method according to any one of the first to fourth inventions, wherein the first rotational speed r1 is set such that the protruding length L is 10D ≦ L ≦ 15D with respect to the drill diameter D. defined in the range of 300~
このような深穴加工方法においては、先ず低速回転の第1回転速度r1でロングドリルを回転駆動してガイド穴を加工するため、質量のアンバランスから生じる振動が防止され、工具折損等を生じることなく高い位置精度でガイド穴を加工することができる。その後、第1回転速度r1よりも高速回転でロングドリルを回転駆動して、目的とする深さまで穴明け加工を行なうが、ドリル先端部分はガイド穴によって位置決めされているため、高速回転でも質量のアンバランスから生じる振動が抑制され、位置ずれや折損等を生じることがないとともに、高速回転による切削加工で高い寸法精度や優れた面粗さが得られる。これにより、予備加工ドリルやガイドブッシュを用いることなく、高い位置精度で面粗さや寸法精度が優れた深穴を簡単に且つ低コストで加工できるようになる。 In such a deep hole machining method, the long drill is first rotationally driven at the first rotation speed r1 at a low speed to machine the guide hole, so that vibration caused by mass imbalance is prevented, and tool breakage or the like occurs. The guide hole can be machined with high positional accuracy without any problems. Thereafter, the long drill is rotationally driven at a speed higher than the first rotational speed r1, and drilling is performed to the target depth. However, since the drill tip is positioned by the guide hole, the mass of the drill is increased even at a high speed. Vibrations resulting from imbalance are suppressed, and no positional shift or breakage occurs, and high dimensional accuracy and excellent surface roughness can be obtained by cutting with high-speed rotation. This makes it possible to easily and cost-effectively process a deep hole with high positional accuracy and excellent surface roughness and dimensional accuracy without using a prefabricated drill or a guide bush.
第3発明では、ロングドリルの送り速度が回転速度に連動して変化させられ、本穴明け工程ではガイド穴加工工程に比較して高速送りされるため、高能率で穴明け加工を行なうことができる。 In the third invention, the feed speed of the long drill is changed in conjunction with the rotational speed, and the main drilling process is fed at a higher speed than the guide drilling process, so that drilling can be performed with high efficiency. it can.
第4発明では、突出し長さLや工作物(被削材)の材質等に応じて適切な第1回転速度r1が設定されるため、工具折損等を確実に回避しつつ高い精度でガイド穴を加工することができるとともに、優れた工具寿命が得られる。 In the fourth aspect of the invention, an appropriate first rotation speed r1 is set according to the protruding length L, the material of the workpiece (work material), etc., so that the guide hole can be accurately avoided while reliably avoiding tool breakage or the like. Can be processed, and an excellent tool life can be obtained.
第5発明も、突出し長さLに応じて適切な第1回転速度r1が設定されるため、工作物の材質などで異なる場合もあるが、全般に工具折損等を回避しつつ高い精度でガイド穴を加工することができるとともに、優れた工具寿命が得られる。 In the fifth aspect of the invention, since an appropriate first rotation speed r1 is set according to the protruding length L, it may differ depending on the material of the workpiece, etc., but generally guides with high accuracy while avoiding tool breakage and the like. Holes can be machined and an excellent tool life is obtained.
本発明の深穴加工方法は、第2発明のように突出し長さLが10D以上のロングドリルに好適に適用されるが、10Dより短いロングドリルに適用することも可能である。ロングドリルには、突出し長さLと略同じ軸方向寸法を有するように螺旋状の切り屑排出溝を設け、一気に穴明け加工を行なうことができるようにすることが望ましいが、先端側の一部にだけ螺旋状の切り屑排出溝が設けられ、穴明け途中でドリルを抜き出して切り屑を排出するステップ加工を前提とするものでも良い。 The deep hole machining method of the present invention is preferably applied to a long drill having a protruding length L of 10D or more as in the second invention, but can also be applied to a long drill shorter than 10D. It is desirable that a long drill is provided with a spiral chip discharge groove so as to have an axial dimension substantially the same as the protruding length L so that drilling can be performed at once. A spiral chip discharge groove may be provided only in the portion, and it may be premised on a step process in which a drill is extracted in the middle of drilling to discharge chips.
ガイド穴の深さは、ドリル直径Dに対して1D〜3Dの範囲内が適当で、1D〜2Dの範囲内が望ましい。ガイド穴の深さが1Dより浅いと、ドリル先端の位置決め作用が十分に得られず、振動が発生して位置精度が損なわれたり工具が折損したりする恐れがある一方、3Dより深いと、高速回転による高精度の穴明け加工領域が小さくなるとともに、送り速度が回転速度と連動している場合には、加工能率が悪くなって好ましくない。 The depth of the guide hole is suitably in the range of 1D to 3D with respect to the drill diameter D, and preferably in the range of 1D to 2D. If the depth of the guide hole is shallower than 1D, the positioning of the drill tip may not be sufficiently obtained, and vibration may occur and position accuracy may be impaired or the tool may be broken. When the high-precision drilling region by high-speed rotation is reduced and the feed speed is linked with the rotation speed, the processing efficiency is deteriorated.
本穴明け工程では、例えば第1回転速度r1よりも高速回転の一定の第2回転速度r2で穴明け加工を行なうように構成されるが、第2回転速度r2を連続的に変化させたり段階的に変化させたりすることも可能である。第1回転速度r1についても、一定の回転速度であっても良いが、連続的に変化させたり段階的に変化させたりすることが可能である。 In the actual drilling process, for example, the drilling process is performed at a constant second rotational speed r2 that is faster than the first rotational speed r1, but the second rotational speed r2 is continuously changed. It is also possible to change it. The first rotation speed r1 may also be a constant rotation speed, but can be changed continuously or stepwise.
ガイド穴加工工程から本穴明け工程への移行時には、そのまま回転速度を上昇させても良いが、制御の容易さなどから一旦回転を停止するようにしても良い。また、回転停止するとともに所定寸法だけ抜き方向へ戻す戻し工程を設ければ、切り屑を確実に分断することができるとともに、その後の本穴明け工程で高速回転させられる際等に切り屑が良好に排出される。戻し工程では、ロングドリルをガイド穴から完全に抜き出すようにしても良いが、ドリル先端がガイド穴内に留まるようになっていても良い。本穴明け工程においても、必要に応じて途中でロングドリルを穴から抜き出すステップ加工を採用することもできる。 At the time of transition from the guide hole machining step to the main drilling step, the rotation speed may be increased as it is, but the rotation may be temporarily stopped for ease of control. In addition, if a return step is provided to stop rotation and return only the predetermined dimension to the extraction direction, the chips can be reliably divided and the chips are good when rotated at a high speed in the subsequent drilling step. To be discharged. In the returning step, the long drill may be completely extracted from the guide hole, but the tip of the drill may remain in the guide hole. Also in this drilling process, step processing which extracts a long drill from a hole on the way can also be adopted as needed.
ロングドリルの送り速度は、例えばドリル1回転当りの送り量で定められ、その場合は第3発明のように回転速度に連動して変化させられ、本穴明け工程ではガイド穴加工工程に比較して高速送りされるようになるが、回転速度とは関係なく一定の送り速度で送るようにしたり、回転速度とは無関係に本穴明け工程ではガイド穴加工工程よりも高速で送るようにしたりするなど、種々の態様が可能である。 The feed rate of the long drill is determined, for example, by the feed amount per one rotation of the drill. In that case, the feed rate is changed in conjunction with the rotation rate as in the third invention. However, it may be sent at a constant feed rate regardless of the rotation speed, or it may be sent at a higher speed than the guide hole machining process in the main drilling process regardless of the rotation speed. Various aspects are possible.
第5発明の第1回転速度r1の範囲は、被削材として広く用いられるS50Cに対して穴明け加工を行なって調べたもので、深穴を加工すべき被削材の材質などに応じて適宜変更される。 The range of the first rotational speed r1 of the fifth invention is a result of drilling a S50C that is widely used as a work material, and depending on the material of the work material for which a deep hole is to be machined. It is changed appropriately.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の深穴加工方法を好適に実施できる穴明け加工装置10を説明する概略構成図で、ドリル12は、電動モータ等の回転駆動装置14のチャック16に下向きに着脱可能に取り付けられ、軸心まわりに回転駆動されるようになっている。ドリル12は、チャック16からの突出し長さLがドリル直径D(図4参照)に対して10D以上の2枚刃のロングドリルで、その突出し長さLと略同じ軸方向寸法を有するように一対の螺旋状の切り屑排出溝18が設けられており、先端の切れ刃によって切削された切り屑をシャンク側へ排出することにより、突出し長さLと略同じ深さの深穴を一気に穴明け加工できる。本実施例では、ドリル直径D=6mmで、突出し長さL=20D=120mmで、ドリル全長は180mmである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a
回転駆動装置14は、Z軸モータ20や図示しない送りねじなどを有するZ軸移動装置22によって上下方向へ移動させられるようになっており、ドリル12は、その回転駆動装置14によって軸心まわりに回転駆動されつつ、Z軸移動装置22により下方へ移動させられることにより、工作物24に穴明け加工を行う。Z軸モータ20にはエンコーダ等のZ軸位置検出器26が設けられており、回転駆動装置14のZ軸方向位置、すなわちドリル12の軸方向位置が検出されるようになっている。また、工作物24は、XYテーブル28に配設され、Z軸に対して垂直なX−Y平面内を移動させられるとともに、所定の穴明け位置で位置決め固定されるようになっている。そして、それ等の回転駆動装置14、Z軸移動装置22、XYテーブル28は、コンピュータを含んで構成されているコントローラ30によって制御されるようになっており、そのコントローラ30にはZ軸位置検出器26などから制御に必要な各種の検出信号が供給されるようになっている。なお、上記XYテーブル28を設ける代わりに、Z軸移動装置22をX−Y方向へ移動させるようにして、工作物24を一定位置に固定するようにしても良い。
The
コントローラ30は、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、図2に示すフローチャートにしたがって穴明け加工を行なう。図2の一連のステップのうち、ステップS1およびS2はガイド穴加工工程で、ステップS3は戻し工程で、ステップS4およびS5は本穴明け工程である。また、この穴明け加工は、所定の切削油剤を供給しつつ行なわれる。
The
図2のステップS1では、回転駆動装置14によりドリル12を予め定められた一定の比較的低速の第1回転速度r1で軸心まわりに回転駆動しながら、Z軸移動装置22により所定の送り速度で下降させて工作物24に接近させる。本実施例では、工作物24はS50Cであり、第1回転速度r1は、突出し長さL=20Dであるため300〜2100min-1の範囲内で適宜定められる。また、送り速度は、ドリル1回転当りの送り量で、例えば0.20mm/rev程度に設定され、回転速度に連動して変化させられることから、ここでは第1回転速度r1に対応する低速送りで下降させられる。
In step S1 of FIG. 2, the
ステップS2では、Z軸位置検出器26によって検出されるZ軸方向位置PZが予め定められたガイド穴深さPZ1に到達したか否かを判断し、ガイド穴深さPZ1に到達するまでステップS1を繰り返す。すなわち、図3に示すようにガイド穴深さPZ1に達するまでは、比較的低速の第1回転速度r1でドリル12を回転駆動しつつ穴明け加工を行なうのであり、これにより、工作物24には図4の(a) に示すように深さPZ1のガイド穴32が形成される。ガイド穴深さPZ1は、ドリル直径Dに対して1D〜2Dの範囲内で、目的とする穴深さPZ2、例えば突出し長さL=20Dに近い深さ寸法に比較して十分に浅い。
In step S2, it is determined whether or not the Z-axis direction position PZ detected by the Z-
ここで、ドリル12の突出し長さLは、ドリル直径Dに対して20Dの長さ寸法を有するが、上記ステップS1およびS2のガイド穴加工工程では回転速度が遅いため、質量のアンバランスから生じる振動の発生が抑制され、工具折損等を生じることなく高い位置精度でガイド穴32を加工することができる。
Here, the protruding length L of the
前記第1回転速度r1は、このようにガイド穴32を高い位置精度で加工できるように、図5の(b) に示す試験結果に基づいて300〜2100min-1の範囲内で適宜定められる。図5について具体的に説明すると、(a) に示すように突出し長さLが異なる3種類のロングドリルを用意し、5つの回転速度880、1400、2100、2400、2700min-1で回転駆動して、以下の加工条件で穴明け加工を行ない、工具寿命に達するまでの加工穴数を調べたもので、その結果が(b) である。ドリル直径Dは何れも6mmである。また、工具寿命は、基本的には逃げ面摩耗VB の摩耗幅が0.2mmに達したか否かによって判断したが、加工穴数0のものは工具折損による。なお、前記図1の穴明け加工装置10は縦型であるが、ここでは以下の加工条件に示すように横型のマシニングセンタを用いて試験を行なった。
(加工条件)
被削材:S50C
送り速度:0.20mm/rev(ノンステップ)
切削油剤:水溶性切削油剤
機械:横型マシニングセンタ
The first rotation speed r1 is appropriately determined within a range of 300 to 2100 min −1 based on the test result shown in FIG. 5B so that the
(Processing conditions)
Work material: S50C
Feeding speed: 0.20mm / rev (non-step)
Cutting fluid: Water-soluble cutting fluid Machine: Horizontal machining center
そして、図5(b) の試験結果から、突出し長さLが本実施例と同じ20Dの工具No2については、2100min-1程度まで優れた工具寿命が得られるため、突出し長さLが15D<L≦20Dの場合は、300〜2100min-1の範囲内で前記第1回転速度r1を設定すれば、工具折損を生じることなく高い位置精度で穴明け加工を行なうことができ、本実施例でも300〜2100min-1の範囲内で第1回転速度r1を設定するようにした。
Then, from the test result of FIG. 5 (b), for tool No. 2 having a protrusion length L of 20D which is the same as that of the present embodiment, an excellent tool life is obtained up to about 2100 min −1 , so that the protrusion length L is 15D < In the case of
また、突出し長さLが比較的短い15Dの工具No1については、2400min-1程度まで優れた工具寿命が得られるため、突出し長さLが10D≦L≦15Dの場合は、300〜2400min-1の範囲内で前記第1回転速度r1を設定すれば、工具折損を生じることなく高い位置精度で穴明け加工を行なうことができる。一方、突出し長さLが本実施例より長い30Dの工具No3については、880min-1程度であれば工具折損を生じることなく穴明け加工を行なうことができるため、突出し長さLが20D<L≦30Dの場合は、300〜900min-1の範囲内で前記第1回転速度r1を設定すれば、工具折損を生じることなく高い位置精度で穴明け加工を行なうことができる。
Further, for a 15D tool No1 with a relatively short protruding length L, an excellent tool life is obtained up to about 2400 min −1 , and therefore when the protruding length L is 10D
図2に戻って、ステップS3では、回転駆動装置14によるドリル12の回転、およびZ軸移動装置22による下降を一旦停止するとともに、そのZ軸移動装置22によりドリル12を所定寸法だけ後退(上昇)させる。これにより、切り屑が確実に分断されるとともに、ステップS4以下の本穴明け工程でドリル12が再び回転駆動される際に、切り屑が切り屑排出溝18から確実に外部に排出される。ドリル12の戻し寸法は極僅かで、ガイド穴深さPZ1よりも十分に小さく、ドリル先端部はガイド穴32内に入り込んだままに保持される。
Returning to FIG. 2, in step S <b> 3, the rotation of the
ステップS4では、回転駆動装置14によりドリル12を予め定められた一定の第2回転速度r2で軸心まわりに回転駆動しながら、Z軸移動装置22により所定の送り速度で下降させて再び穴明け加工を行なう。ここでは、ドリル先端部がガイド穴32によって位置決めされているため、高速回転でも質量のアンバランスから生じる振動が抑制され、位置ずれや折損等を生じる恐れがないことから、第2回転速度r2としては、高速回転による切削加工で高い寸法精度や優れた面粗さが得られるように、前記第1回転速度r1よりも高速回転で、例えば3000min-1以上の回転速度が設定される。送り速度は、ドリル1回転当りの送り量で、前記ステップS1と同じであるが、回転速度に連動して変化させられることから、ここでは第2回転速度r2に対応する高速送りで下降させられる。
In step S4, the
ステップS5では、Z軸位置検出器26によって検出されるZ軸方向位置PZが予め定められた目的とする穴深さPZ2に到達したか否かを判断し、穴深さPZ2に到達するまでステップS4を繰り返す。すなわち、図3に示すようにガイド穴深さPZ1から目的とする穴深さPZ2までは、高速の第2回転速度r2でドリル12を回転駆動しつつ穴明け加工を行なうのであり、これにより、工作物24には図4の(b) に示すように目的とする穴深さPZ2の深穴34が形成される。穴深さPZ2は、突出し長さL=20Dに近い寸法まで可能で、切り屑排出性を考慮して例えば(L−10)mm以下の範囲で適宜設定される。
In step S5, it is determined whether or not the Z-axis direction position PZ detected by the Z-
そして、Z軸方向位置PZが目的とする穴深さPZ2に到達したら、ステップS6で終了処理を行い、予め定められた戻し速度でドリル12を上方へ後退させて深穴34から引き抜くとともに、軸心まわりの回転を停止する。
When the Z-axis direction position PZ reaches the target hole depth PZ2, an end process is performed in step S6, the
このように、本実施例では、先ずステップS1、S2のガイド穴加工工程において、低速回転の第1回転速度r1でドリル12を回転駆動してガイド穴32を加工するため、質量のアンバランスから生じる振動が防止され、工具折損等を生じることなく高い位置精度でガイド穴32を加工することができる。その後、ステップS4、S5の本穴明け工程において、第1回転速度r1よりも高速の第2回転速度r2でドリル12を回転駆動して、目的とする穴深さPZ2まで穴明け加工を行なうが、ドリル先端部分はガイド穴32によって位置決めされているため、高速回転でも質量のアンバランスから生じる振動が抑制され、位置ずれや折損等を生じることがないとともに、高速回転による切削加工で高い寸法精度や優れた面粗さが得られる。これにより、予備加工ドリルやガイドブッシュを用いることなく、高い位置精度で面粗さや寸法精度が優れた深穴34を簡単に且つ低コストで加工できるようになる。
As described above, in this embodiment, in the guide hole machining process of steps S1 and S2, first, the
また、本実施例ではドリル12の送り速度が回転速度に連動して変化させられ、大部分の穴明けを行なう本穴明け工程では、ガイド穴加工工程に比較して高速送りされるため、ガイド穴加工工程では加工能率が悪いものの全体として加工能率が向上する。すなわち、図5(b) に示すように、本実施例と同じ突出し長さL=20Dの工具No2では、当初から一定の回転速度で穴明け加工を行なう場合、約2100min-1が限度であるが、本実施例では3000min-1以上で本穴明け工程を実施することが可能で、加工時間を短縮できる。
In this embodiment, the feed speed of the
また、本実施例では、図5に示すように、工作物24と同じ被削材を用いて、一定の回転速度でロングドリルを回転駆動して穴明け加工を行なった場合の回転速度と工具寿命との関係を調べ、最も工具寿命が長い回転速度付近か、それよりも低い回転速度である300〜2100min-1の範囲内で第1回転速度r1が設定されるため、工具折損等を確実に回避しつつ高い精度でガイド穴32を加工することができるとともに、優れた工具寿命が得られる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the rotational speed and tool when drilling is performed by rotating the long drill at a constant rotational speed using the same work material as the
因みに、本実施例に従って以下の加工条件で穴明け加工を行ない、逃げ面摩耗VB の摩耗幅が0.2mmに達するまでの加工穴数を調べたところ、1100穴であり、図5の工具No2における最大加工穴数よりも耐久性が向上した。なお、前記図1の穴明け加工装置10は縦型であるが、ここでは以下の加工条件に示すように横型のマシニングセンタを用いて試験を行なった。
(加工条件)
ドリル直径D:6mm
ドリル全長:180mm
突出し長さL:120mm(20D)
ガイド穴深さPZ1:10mm(1.7D)
全加工深さPZ2:110mm
被削材:S50C
第1回転速度r1:1400min-1(26.4m/min)
第2回転速度r2:4775min-1(90.0m/min)
送り速度:0.20mm/rev(ノンステップ)
切削油剤:水溶性切削油剤
機械:横型マシニングセンタ
Incidentally, performs drilling at the following processing conditions in accordance with the present embodiment, when the wear width of the flank wear V B is examined machined hole number to reach the 0.2 mm, a 1100 hole, the tool of FIG. 5 Durability improved compared to the maximum number of drilled holes in No2. 1 is a vertical type, a test was conducted using a horizontal machining center as shown in the following processing conditions.
(Processing conditions)
Drill diameter D: 6mm
Total drill length: 180mm
Protruding length L: 120mm (20D)
Guide hole depth PZ1: 10 mm (1.7 D)
Total machining depth PZ2: 110mm
Work material: S50C
First rotation speed r1: 1400 min −1 (26.4 m / min)
Second rotation speed r2: 4775 min −1 (90.0 m / min)
Feeding speed: 0.20mm / rev (non-step)
Cutting fluid: Water-soluble cutting fluid Machine: Horizontal machining center
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention implements in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
12:ドリル(ロングドリル) 16:チャック 32:ガイド穴 34:深穴 D:ドリル直径 L:突出し長さ PZ1:ガイド穴深さ PZ2:目的とする穴深さ r1:第1回転速度
ステップS1、S2:ガイド穴加工工程
ステップS4、S5:本穴明け工程
12: Drill (long drill) 16: Chuck 32: Guide hole 34: Deep hole D: Drill diameter L: Projection length PZ1: Guide hole depth PZ2: Target hole depth r1: First rotation speed Step S1, S2: Guide hole machining step Steps S4 and S5: Main drilling step
Claims (5)
前記ロングドリルを第1回転速度r1で回転駆動して、目的とする深穴よりも浅いガイド穴を加工するガイド穴加工工程と、
前記第1回転速度r1よりも高速回転で前記ロングドリルを回転駆動して目的とする深さまで穴明け加工を行なう本穴明け工程と、
を有することを特徴とする深穴加工方法。 A deep hole machining method for machining a deep hole using a long drill having a long protruding length L from the chuck,
A guide hole machining step in which the long drill is rotationally driven at a first rotational speed r1 to machine a guide hole shallower than a target deep hole;
A main drilling step in which the long drill is rotationally driven at a speed higher than the first rotational speed r1 to perform drilling to a target depth;
A deep hole processing method characterized by comprising:
前記ガイド穴の深さは、ドリル直径Dに対して1D〜3Dの範囲内である
ことを特徴とする請求項1に記載の深穴加工方法。 The protruding length L is 10D or more with respect to the drill diameter D,
The depth of the said guide hole is in the range of 1D-3D with respect to the drill diameter D. The deep hole processing method of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の深穴加工方法。 3. The depth according to claim 1, wherein a feed speed of the long drill is changed in conjunction with a rotational speed, and the main drilling process is performed at a higher speed than the guide hole machining process. Drilling method.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の深穴加工方法。 Whether the first rotational speed r1 is around the rotational speed with the longest tool life based on the relationship between the rotational speed and the tool life when the long drill is rotationally driven at a constant rotational speed for drilling. The deep hole machining method according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotational speed is set to be lower than that.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の深穴加工方法。 The first rotational speed r1 is determined within a range of 300 to 2400 min −1 when the protruding length L is 10D ≦ L ≦ 15D with respect to the drill diameter D, and is 300 to when 15D <L ≦ 20D. defined in the range of 2100min -1, 20D <deep hole drilling according to any one of claims 1 to 4 when L ≦ 30D is characterized in that defined by the range of 300~900Min -1 Method.
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- 2003-11-26 JP JP2003395115A patent/JP2005153077A/en active Pending
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