リーマ加工のトップ10課題と解決策：穴径拡大・面粗度・寿命向上

リーマ加工では、穴径が大きくなりすぎたり、内孔の表面粗さが高くなったりするなど、多くの問題が頻発します。今日はよくある10の問題と解決策をまとめました。

1. 穴径が大きくなり誤差が大きい

リーマの外径設計値が大きすぎる、またはリーマにバリがある。
切削速度が高すぎる。
送りが不適切、または加工代が過大。
リーマの進入角が大きすぎる。
リーマが曲がっている。
リーマに切れ刃欠損がある。
研削時のリーマ切れ刃の振れが大きすぎる。
切削液の選定が不適切。
リーマ取付時、テーパーシャンク表面の油を拭き取らなかった、またはテーパー面を打痕させた。
テーパーシャンクの平坦テールが工作機械主軸に偏って入り、テーパー錐面干渉が生じた。
主軸が曲がっている、または主軸ベアリングが緩みすぎ/破損。
リーマのフローティングがスムーズでない。
ワークと不同心。
手動リーマ時、両手の力が不均一でリーマが左右に振れる。

解決策

具体的状況に応じてリーマ外径を適切に減らす。
切削速度を下げる。
送りを適切に調整するか、加工代を減らす。
進入角を適切に減らす。
曲がったリーマを矯正するか、使えないものは廃棄。
オイルストーンで慎重に修正して通す。
振れ差を許容範囲内に制御。
冷却性能の良い切削液を選ぶ。
リーマ取付前に、リーマのテーパーシャンクと工作機械主軸のテーパー穴の油を拭き取り、オイルストーンでテーパー面を研磨。
リーマの平坦テールを研削。
主軸ベアリングを調整または交換。
フローティングチャックを再調整し、同軸度を調整。
正しい操作を心がける。

2. 穴径が小さくなる

リーマの外径設計値が小さすぎる。
切削速度が低すぎる。
送り速度が大きすぎる。
リーマの進入角が小さすぎる。
切削液の選定が不適切。
研削時、リーマの摩耗部分が削り切れておらず、弾性回復で穴径が縮小。
鋼部品リーマ時に代が大きすぎる、またはリーマが鋭くないと弾性回復しやすく穴径が縮小。
内孔が真円ではなく、穴径が不合格。

解決策

リーマ外径を変更。
切削速度を適切に上げる。
送り速度を適切に下げる。
進入角を適切に上げる。
潤滑性の良い油性切削液を選ぶ。
リーマを定期的に交換し、切削部分を正しく研削。
リーマ設計サイズ決定時、上記要因を考慮するか、実情に合わせて値を選定。
試し切りを行い、適切な代を取り、リーマを研磨。

3. リーマ加工内孔が真円でない

リーマが長すぎて剛性不足、リーマ時に振動。
リーマの進入角が小さすぎる。
リーマの切れ刃幅が狭い。
リーマ代が小さすぎる。
内孔表面に隙間やクロスホールがある。
孔表面にブローホールや気孔がある。
主軸ベアリングが緩い、ガイドスリーブがない、またはリーマとガイドスリーブの隙間が大きすぎる。
薄肉ワークを強くクランプしすぎて、アンロード後にワークが変形。

解決策

剛性不足のリーマには不等ピッチリーマを使用。リーマ取付を剛性接続とし、進入角を大きくする。
合格リーマを使用し、前工程の穴位置公差を管理。
不等ピッチリーマ採用、より長く精密なガイドスリーブ採用。
合格ブランクを選定。
等ピッチリーマで高精度孔をリーマする場合、工作機械主軸の隙間を調整し、ガイドスリーブの嵌合隙間精度を高める。
適切なクランプ方法でクランプ力を減らす。

4. 孔内面に明確な刃跡（エッジフェイス）がある

リーマ代が大きすぎる。
リーマ切削部の逃げ角が大きすぎる。
リーマ刃幅が広すぎる。
ワーク表面に気孔やブローホールがある。
主軸振れが大きすぎる。

解決策

リーマ代を減らす。
切削部の逃げ角を減らす。
ランド幅を研削。
合格ブランクを選定。
工作機械主軸を調整。

5. 内孔表面粗さが高い

切削速度が高すぎる。
切削液の選定が不適切。
リーマの進入角が大きすぎ、リーマ切れ刃が同一円周上にない。
リーマ代が大きすぎる。
リーマ代が不均一または小さすぎて、部分的にリーマされていない。
リーマ切削部の振れ過大、切れ刃が鈍い、表面が粗い。
リーマ刃幅が広すぎる。
リーマ時のチップ排出が不良。
リーマの過度摩耗。
リーマに打痕、バリ、欠けがある。 ビルトアップエッジが発生。
材質関係でゼロまたは負すくい角リーマが不適。

解決策

切削速度を下げる。
被削材に合わせて切削液を選定。
進入角を適切に下げ、リーマ切れ刃を正しく研磨。
リーマ代を適切に減らす。
リーマ前の底穴位置精度と品質を向上、またはリーマ代を増やす。
合格リーマを使用。
ランド幅を研削。
状況に応じてリーマ歯数を減らし、チップポケット空間を広げる、または刃傾斜付きリーマでチップ排出を円滑化。
リーマを定期交換、研削時に摩耗部分を削り取る。
研削・使用・輸送時に保護対策を講じ、打痕を防止。
打痕リーマは超微粒子オイルストーンで修正、または交換。オイルストーンで刃先を整え、前角5°～10°のリーマを使用。

6. リーマの寿命が短い

リーマ材質が不適切。
研削時にリーマが焼損。
切削液選定不適切、切削液が切削領域にスムーズに流れない。
研削後のリーマ表面粗さが高すぎる。

解決策

被削材に合わせてリーマ材質を選定、超硬リーマやコーティングリーマを使用。
研削量を厳密に管理し、焼損を防止。
被削材に合わせて切削液を正しく選定。
チップポケットのチップを頻繁に除去、十分な圧力の切削液で仕上げ研削・研磨後の要件を満たす。

7. リーマ加工穴の位置精度が悪すぎる

ガイドスリーブが摩耗。
ガイドスリーブ底端がワークから遠すぎる。
ガイドスリーブが短く精度が悪い。
主軸ベアリングが緩い。

解決策

ガイドスリーブを定期交換。
ガイドスリーブを延長し、ガイドスリーブとリーマの嵌合精度を向上。
工作機械を適時修理し、主軸ベアリング隙間を調整。

8. リーマ歯の欠け

リーマ代が大きすぎる。
ワーク材料硬度が高すぎる。
切れ刃振れが大きく切削負荷が不均一。
リーマ進入角が小さく切削幅が増大。
深穴・止まり穴リーマ時、チップが多すぎて適時に除去できない。
研削時に刃先が摩耗。

解決策

前工程穴径サイズを修正。
材料硬度を下げるか、負前角リーマまたは超硬リーマに切替。
振れを合格範囲内に制御。
進入角を大きくする。
チップを適時に除去するか、刃傾斜付きリーマを使用。
研削品質に注意。

9. リーマシャンク折損

リーマ代が大きすぎる。
テーパー穴リーマ時、荒・仕上げ代配分と切削条件選定が不適切。
リーマ歯のチップ容量が小さくチップ詰まり。

解決策

前工程穴径サイズを修正。
代配分を修正し、切削条件を合理的に選定。
リーマ歯数を減らし、チップスペースを広げる、または歯溝から1歯分削り取る。

10. リーマ後の穴中心線が真直でない

リーマ前のドリル加工が傾いている、特に穴径が小さい場合、リーマ剛性が悪いため元の曲がりを修正できない。
リーマ進入角が大きすぎる。
ガイド不良でリーマがリーマ中に逸脱しやすい。
切削部の逆テーパーが大きすぎる。
リーマが間欠穴の隙間で変位。
手動リーマ時、一方向に過度の力をかけてリーマを片側に偏らせ、直角度を破壊。

解決策

リーマまたはボーリング工程を追加して穴を修正。
進入角を減らす。
適切なリーマに調整。
ガイド付きリーマまたは切削部の長いリーマに交換。
正しい操作を心がける。