【旋盤】切り粉を制すものは加工を制す!切りくずをうまく処理する方法教えます!

厳しい公差が入った大事な仕上げ面に、派手に切り粉のキズがついてしまった・・・

そんな経験はありませんか?

切り粉はうまく処理ができないと機械の中にたまっていったり製品にキズをつけたりする原因になるため、切りくず処理は加工を行っていく上で大変重要な要素です。

本記事では私が普段の仕事の中で行っている切り粉処理の方法を、基本的なところから応用的なところまですべて公開します!

村田ボーリング技研より引用

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切り粉がつながってしまう場合の対策

切り粉が長くつながってしまうと、絡まって加工に支障をきたしたり、キズの原因になります。

まずは切り粉をうまく分断するための対策をお話します!

切削条件を調整する

チップブレーカー
住友ツールより引用

切りくずがつながってしまってうまく処理できないときの対処法として、一番簡単なのが切削条件を調整することです。

切り粉が切れない場合、チップブレーカーの適用範囲より低い条件で加工していることが多いです。

まずは切り込み量と送り速度を、加工に支障がない範囲で上げてみましょう

チップブレーカをかえる

京セラ カタログより引用

チップブレーカーとは、旋盤用チップに彫り込まれた、切りくずを分断するための溝のことです。

ブレーカーはその形状によって、切りくずを分断する切削条件が異なります。

そのブレーカーを自分の削りたい材料、そして使いたい切削条件に合わせて選ぶことで切りくずをうまく分断することができるようになります。

チップブレーカーの性能は、工具メーカーのカタログで簡単に確認することができます。

例えば上図(京セラのカタログより引用)のブレーカーのグラフを見てみましょう。

鋼を切り込み0.5mm,送り0.05mm/revで削りたい場合は、FP-SKブレーカーが対応しているため切りくずを分断できますが、FP-TKブレーカーでは対応していないため、切りくずがつながってしまいます。

逆に切り込み1.5mm,送り0.15mm/revで削りたい場合はFP-TKブレーカーのほうが適しています。

このようにブレーカーの適応範囲はカタログで確認することができるため、普段自分が使っている切削条件に合っていないチップを使っているのであれば、合うものにかえてしまうのも一つの手です。

振動切削を使う

少々裏技的な方法ですが、現在は振動切削という機能を持った旋削機械が販売されており、この機能を使えばどんなに悪条件で、ブレーカーが全く無い刃物を使ったとしても切り粉を分断できてしまいます。

大雑把に言うと、刃物を振動させることによって無理やり切り粉を切ってしまう機能です。

振動切削が可能な工作機械メーカーは当ブログでもこれまでに3社紹介しています。

詳しくはこちらの記事を読んでみてください!

内径加工で切り粉がつまってしまう対策

特に深めの内径加工は切り粉の排出が肝心です。

荒加工ではつまった切りくずがワークを傷だらけにしたり、刃物を傷めてしまったりします。

仕上げ加工でも考えなしに加工すると公差が入った面がボロボロになってしまうこともめずらしくありません。

本項では内径加工に絞った切り粉対策をご紹介します!

手動で停止させながら送る

内径加工を行う際、どうしても切り粉を切りにくい条件で加工しなければならないこともあります。

そういった場合、NC旋盤であれば送りをかけている途中で停止ボタンと起動ボタンを交互に押し、一瞬停止させて切り粉を切りながら送ってやると、切り粉のつまりを改善することができます。

少し難易度は上がりますが、汎用旋盤でも同様の送り方が可能です。

特に単品物で便利な方法です。

逆方向へ送る

仕上げ加工に限った方法ですが、逆方向に送ることで切り粉のつまりを防ぐことができます。

通常内径加工は右から左へ、言い換えるとZ+側からZ-側へ削っていきますよね。

それを逆方向に、左から右に加工する方法です。

止まり穴の場合、右から左に送ると切り粉の逃げ場がないため内径の奥が切りくずで傷ついてしまいます。

その点逆方向に送れば切り粉をかき出す方向に刃物が動くため、切り粉でのキズがつきにくいです。

穴ぐりは手前から複数回に分けて加工する

穴は分けて加工
上図よりも下図の削り方のほうが切り粉がつまりにくい

内径荒加工は一度に全て加工するよりも、複数回に分けて手前から順々に削っていったほうが切り粉がつまりにくいです。

上図は赤く示した箇所を内径加工することを示した図です。

上側の図のように内径は通常一度で加工しますが、下側の図のように複数回に分けることで一回あたりの穴ぐり深さが浅くなり、切りくずのつまりを防げます。

外径荒加工で仕上げ面にキズがついてしまう対策

外形加工でキズがつく

外径荒加工では、上図のようにZ方向に送ってしまうと仕上げ面に切り粉によってキズがついてしまいます

特にNC旋盤で起こりやすいトラブルかと思います。

そのキズを防ぐ方法をご紹介します!

Z方向ではなくX方向に削る

X方向に送る

キズを防ぐ方法は通常のZ方向の送りではなく、X方向に送ること。

これによって、外径の仕上げ面に切り粉が当たらず、キズをつけずに荒加工を行うことができます。

切り込み量を減らしてわざと切り粉を繋げる方法もありますが、サイクルタイムが伸びますし切り粉がかさばるため、X方向に送る方法をおすすめします!

なぜ大手企業を辞めて総勢7人の町工場に転職したのか?

当サイト管理人は、誰もが知るインフラ系大手企業の幹部候補職を辞め、総勢7人の零細町工場に転職しました。

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NC・汎用旋盤技術
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