いわゆる深穴とは、長さと穴の直径の比が10を超える穴のことです。一般的な深穴の深さと直径の比は、ほとんどの場合L/d 100以上です。シリンダー穴など、シャフト軸方向油穴、中空スピンドル穴、油圧バルブ穴など。これらの穴の中には高い加工精度と表面品位が要求されるものや、被加工材によっては被削性が悪いものもあり、生産上大きな困難となる場合が多い。深穴加工にはどのような方法が考えられますか？深穴加工の主流であるガンドリルをまず思い浮かべる方も多いと思います。今日は、ガンドリルが深穴加工の問題をどのように解決するかを見てみましょう。
ガンドリル加工はグラスファイバーやテフロンなどのプラスチックから炭素鋼、合金鋼、非鉄金属、高張力合金鋼（高温耐熱合金やチタン合金など）まで幅広い加工が可能です。深穴加工にも使用可能です。
ガンドリルは砲身の加工に初めて使用されました。その優れた穴加工性能により、現在では造船、自動車、エンジン、機関車、軍需産業、化学機械、オイルノズルやオイルポンプ、鉱山機械、油圧部品などの業界で幅広く使用されています。
特筆すべき銃の穴あけ精度
ガンドリルでは強制的に切りくずを除去する必要があります。高圧の切削油がドリルシャンクからガンドリルの内穴に入り、切削領域に到達してドリル刃先の冷却と潤滑を行います。ドリルパイプのV溝に沿って鉄粉や切削油を排出することを外部切粉排出とも言います。
適切な深穴加工工作機械と切削パラメータを使用すると、次のような加工効果が得られます。
開口サイズ: IT6-IT611
内穴粗さ: Ra0.2-Ra6.3
たわみ：1/1000×穴深さ、ワーク固定、工具回転
0.5/1000×穴深さ、ワークは回転、工具は逆方向に回転
ガンドリル加工は特に小径穴の加工に適しています。通常の状況では、直径 10 mm 未満の穴がガンの穴あけに適しています。一番のメリットは鉄粉の排出がスムーズに行えることです。
深穴加工効率化のてこ
ガンドリルの特殊な工具構造により、深穴加工時の切りくず除去の必要がなく、一度で深さの加工が可能です。穴深さが深いほど加工効率が反映されます。材質と穴の直径によっては、加工速度が 30-100mm/min 以上に達する場合があります。ガンドリル加工は深穴ボール盤だけでなく、マシニング センターや CNC 旋盤などの他の従来の工作機械にも使用できます。
(注意: 特殊なガンドリル加工機とは異なり、マシニングセンターではガイドにドリルスリーブを使用することはほとんどありません。したがって、マシニングセンターでガンドリル加工を使用するには、まず加工するワークピースに下穴を事前に開ける必要があります。加工効果、パイロット穴は穴径公差、穴深さなどの要件を満たさなければなりません）。
加工時に注意しなければならない点
1. ワークのクランプは安全かつ信頼性が高く、工作機械の中心と同軸でなければなりません。ワークの外周と端面の加工は可能ですが、少なくとも位置決め面は折り返す必要があります。
2. 長尺ワークを加工する場合、ワークとガンドリルは固定センターフレームを使用してください。さらに、ドリルロッドには 1-3 個の可動支持フレームも必要です。
3. ワークの中心穴はガンドリルの直径より小さくなければなりません。センター穴のサイズを小さくできない場合は、特殊なガイドスリーブを使用できます。
4. 穴あけを開始するときは、パイロットドリルスリーブを使用する必要があります。ドリルスリーブの内径はドリルビットの直径と一致します。ドリルスリーブの内径はIT6レベルまで研磨する必要があります。ワークが短い場合や穴の真直度が要求されない場合にはワークにも使用できます。ガイドのためにパイロット穴を事前に開けます。
5. ドリルブッシュは摩耗部品です。ドリルブッシュ内径の摩耗量が0.02mmを超えた場合、ドリルブッシュを交換する必要があります。超硬ドリルブッシュを使用するのが最善です。
ガンドリル加工で発生する一般的な問題とその原因を以下の表に示します。
ドリルがワークに穴を開けられない
1. 内側の端が中心よりも高い
2. リアアングルが小さすぎる
3. 刃が小さすぎて中心からずれている
4. 過度の摩耗または欠け
5. 切削速度が遅すぎる、または送り速度が大きすぎる
ツールバーが振動したり、激しく曲がったりする
1. 給餌量が多すぎる
2. センターフレームまたは位置決めガイドスリーブが緩んでいて、ツールホルダーをサポートできません。
3. 切りくず詰まり
4. ひどい磨耗または欠け
切りくずが詰まりやすい
1. クーラント圧力が不足し、ポンプから漏れが発生し、オイル入口パイプが詰まります。
2. クーラントの粘度が高すぎて清浄度が悪い
3. カッターヘッドの油入口穴が詰まっているか、油入口穴が小さすぎます。
4. 切りくずが除去しにくい形状の切りくず
同軸度の違い
1. ドリル先端の偏心、内外刃角の選定が不適切
2. ガイドスリーブが過度に摩耗またはたわんでいる
3.工作機械・工具・治具軸の位置誤差が大きすぎる
4. ワークが曲がりすぎる
ドリル穴の直径が公差外です
1. ドリルビットの外径が振れすぎる
2. ドリルビットの過度の摩耗
3.刃材は被加工材との親和性があり、刃物腫瘍を発生しやすい材質です。
4. 工作機械の剛性が低く、精度も悪い。
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超硬ガンドリルの研ぎ直し方法
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ガンドリルで遭遇する最も一般的な問題は摩耗です。磨耗に関しては再研磨するしかなく、これが現時点で唯一かつ最も簡単な方法です。最も一般的に使用されているのは超硬ガンドリルですので、まずは再研磨後の超硬ガンドリルの有効活用方法について詳しく説明していきます。
超硬ガンドリルの再研磨：
ガンドリルの研磨は一定間隔で強制研磨を行ってください。研磨するときは、ガンドリルを研磨治具でクランプして割り出す必要があり、工具端の刃先は特別な研磨機で研磨する必要があります。
超硬ガンドリルの鈍化の標準
ガンドリル外刃逃げ面幅が下表の値を超える場合は、切削抵抗の増加によるカッタヘッドの折損を防ぐため、ガンドリルを研削する必要があります。
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超硬ガンドリルを研ぐ際の注意点
1. ガンドリルの研磨は一定間隔で強制研磨してください。つまり、工具の裏面の摩耗量が鈍研削の基準に達したら再研削する必要があります。
2. 研削する場合は、研ぎ治具と専用の研ぎ器を使用する必要があります。手持ちのドリルで削らないでください。
3. 研削するときは、ドリルロッドの揺れによる工具の損傷を防ぐために、ドリルビットの力の方向はツールパッドに向かう必要があります。一回の送り量が多すぎないように注意してください。超硬ドリルの刃が割れたり、破損して人身事故につながる可能性があります。
4. ドリルビットの 5 つの切断面を研磨した後、ドリルビットの逃げ面とドリルビットガイド部分の間のエッジと角を砥石で手動で丸くする必要があります。
5. ガンドリルは特殊なダイヤモンド砥石で再研磨する必要があります。
6. ガンドリルの超硬部分を削った際に発生する粉塵は、人体に有害です。保護メガネとマスクを着用してください。
