精密加工へのツーリング選択：ハイス vs 超硬

貴社が高精度加工へ進出するなら、ハイス（HSS）切削工具を超硬ソリッドドリル、リーマ、ボーリングバーに切り替える時期かもしれません。その理由を解説します。

機械工場にハイスジョバードリルとチャッキングリーマの居場所はありますが、おそらく最新型CNC旋盤やマシニングセンターには不向きです。

これらの切削工具は耐久性と低コストで人気ですが、スループット最大化を目指すなら、1950年以前発明のスクリューマシン、ニーミル、チャッカー式旋盤向けでなく、現代の工作機械切削工具向けに設計されたツーリングの方が適していますと、ケナメタル社ナレッジセンターアメリカズのプログラムマネージャー、アーロン・シェード氏は言います。

なぜなら、ハイスジョバードリルは振れるからです。スルークーラント機能がなく、大量のステップ加工（ペッキング）と工具寿命短縮を招きます。超硬ドリルより少なくとも4倍遅いです。

ハイス工具は手持ち作業、試作・修理作業、穴品質がクリティカルでない用途には適しています。しかし、比較的新しいCNCで使うのは、スポーツカーに安物のホワイトウォールタイヤを履かせるようなものです。

ハイスリーマも同様です。確かにガンガン送れますが、超硬リーマと比べて仕上げ面と生産率は遥かに劣ります。

超硬ドリルとリーマへの移行が理にかなう理由

では、なぜもっと多くの工場が超硬ジョバードリルとリーマを採用しないのでしょうか？ 主な理由はシンプルです：メーカーは「これまでずっとこのやり方でやってきた」というメンタリティを採用しすぎているとシェード氏は言います。

何かが機能していれば、それがスピードと製品品質の両面で理にかなっていても、変える動機にはなりにくいのです。

「仕事が入ると、現場の人たちがどう生産するか考え、それで終わりです。『よし、できた。次の仕事だ』となります。このルーチンに陥りやすいのが、ケナメタルがツーリング技術の進歩を広めるために多くの時間を費やす理由です。」

こうした進歩の中に、超硬ソリッドドリルがあります。ケナメタルでは、汎用GOドリルマイクロドリルビットと高性能SGLビットが含まれます。

これら両シリーズは、最大直径20mm（0.787インチ）、スルークーラント、ハイスドリルにはないその他の進歩を備えています。

GOドリルマイクロドリルの実演を見る：

ワーク材料、ツール保持方法、設備剛性等によりますが、超硬ソリッドドリルなら数千分の1インチ以内の公差と、リーマやボーリングを不要にする仕上げ面が期待できます。

「精度期待値を定量化するのは難しいです。アプリケーションごとに異なるからです」と、ケナメタルグローバル加工技術グループのシニアエンジニア、ジョー・スルサーシック氏。「しかし、良好なセットアップと最小限の工具振れがあれば、超硬ソリッドドリルでIT8レベルの穴品質は確実に達成可能です。『ケースバイケース』と答える代わりに、私の提案は常に『試してみてください。結果にきっと満足されるはずです』です。」

このサイズレンジを超えるのは、ケナメタルのKenTIP FSビットのようなモジュラー交換チップ式ドリルで、直径6〜26mm（0.236〜1.023インチ）、深さ12xDまで対応。モジュラードリルの穴精度はソリッド超硬より劣る可能性がありますが、それでもハイスドリルで可能なものより優れており、ほとんどの工場が手頃な価格帯です。

おそらくもっと重要なのは、これら工具の高性能とヘッド迅速交換能力が、ハイスジョバー、シルバー&デミング、テーパーシャンクドリルを倉庫行きにする強力な論拠になることです。

リーマとボーリングで超硬がもたらすもの

ではリーマはどうでしょう？ 記事タイトルのもう一つの動詞「ボーリング」は？ 超硬ドリルで出せる品質以上が必要なら、超硬ソリッドリーマが次の論理的ステップです。

「穴あけをする人の多くは、直径に続いて仕上げ面を重視しますが、リーマは両方で素晴らしい仕事をします」とシェード氏。「より高いレベルの真円度、直線度、位置度が必要ならボーリングが適していますが、サイクルタイムが長くなる代償があります。」

ケナメタルのリードアプリケーションエンジニア、キース・フーバー氏も同意します。「リーマは多溝穴仕上げ工具で、通常溝数に応じてボーリングの4〜10倍の生産性向上を意味します。一方でボーリング工具は、サイズ制御の柔軟性が高く、複数径を切削できます。リーマでも可能ですが、カスタム多段工具が必要です。」

ここでも超硬工具が支配的です。ケナメタルをはじめ各ツールメーカーが、スルークーラント付きを含むあらゆる形状の超硬ソリッドリーマを提供しており、わずかなコスト削減のためにサイクルタイムを犠牲にする理由はありません。

大径向けには、ケナメタルのRHRディスク式リーマなど、モジュラーオプションも多数用意されています。

ボーリングが必要なケースでは、3人の専門家全員がケナメタルのDeVibratorチューナブルボーリングバーの検討を推奨します。交換式ボーリングヘッド、スルークーラント、最大14xDのリフト・ドラッグ比で振動減衰機能を備えています。

チップを好きなところに飛ばさないで。「ドリル加工時のチップコントロール改善：8つの重要なヒント」をお読みください。

ドリル・リーマ・ボーリングにおけるツールホルダーの重要な役割

現代のドリル、リーマ、ボーリング工具の多くのメリットがあるにもかかわらず、フーバー氏はそれらがすべての人に適するわけではないと注意します。

「弊社ドリルをERコレットやウェルドンシャンクツールホルダーで使っているなら、油圧チャックを使った場合ほど工具寿命や穴品質は得られないでしょう」と同氏。「リーマ工具でも同様で、フローティングホルダーやステアラブル油圧チャックが必要になるかもしれません。振れを可能な限り減らすためです。」

機械セットアップ、ツールホルダー、アダプターは、今日メーカーが生産する超高性能超硬ドリル・リーマ製品と同等のレベルでなければなりませんとスルサーシック氏。

「それら工具が高性能アダプターに装着されず、機械が摩耗していたりセットアップが十分剛性でなかったりすれば、本来得られるメリットを決して得られません」と同氏。「ただし、汎用超硬でも、ほぼすべてのCNCアプリケーションでハイスを上回る性能を発揮します。ホルダーに関わらず。」

貴社は超硬ソリッドへ移行しましたか？ ハイス工具と高性能工具の使い分けをどう決めていますか？