金属加工では、 リーマ 既存の穴をより正確な直径にし、表面仕上げを良くするために用いられる仕上げ作業です。まずドリルで穴を開け（またはボーリング）、次にリーマで穴をあけます。リーマは 薄いリング状の素材 穴の内側から掘削することで、ドリルのみで掘削する場合よりも、より制御されたサイズと、より滑らかで丸い穴を生成します。
リーマ加工は、実際の工場のいたるところで行われています。自動化治具のダボピン穴、機械フレームのブッシングとベアリングシート、機器のヒンジとピボット穴、さらには精密な穴などです。 航空宇宙 ブラケット。比較的簡単なステップですが、誤って使用してしまう可能性も高くなります。下穴、許容量、工具、セットアップが適切でない場合、リーミングは「サイズが保持されない」という悪評を受けます。
この記事では、 プロセス、ツール、許容差、許容範囲、典型的な問題、および実用的な ケーススタディ より自信を持ってリーミング操作を指定または実行できるようになります。
リーミングとは何か（そして何ではないのか）
機械加工における定義
In 機械加工, リーマ 次のとおりです。
多刃工具（リーマ）を使用して穴仕上げを行い、 直径精度、 表面仕上げ、丸み/真直度 既存の穴の。
重要な側面:
- 穴 もう存在している (ドリル、穴あけ、鋳造、または打ち抜き)。
- リーマーは 少量の 材料 （リーミング代）。
- リーマは通常、既存の穴の軸に沿って進み、その形状を改善しますが、完全に再定義することはありません。
リーミングではないもの
リーミングは :
- 大量の材料を除去する必要がある場合に、ドリルの代わりとして使用します。
- 穴を確実に修復 場所がひどくずれている または位置がずれている。
- 大きな円形でない穴や曲がった穴の万能薬です。
リーマーは抵抗が最も少ない経路を辿る傾向があるため、ほとんどの場合、下穴に沿って進みます。位置と軸が間違っていると、リーミングは通常 直らない 真の位置と同軸度を得るには、通常 ボーリングまたは補間 リーマ加工を行う前に。
機械加工におけるリーマーの実際の役割
機能的には、リーマーは次のようになります。
- 最終的な穴のサイズを制御します プロセスが安定している場合は予測可能な範囲になります。
- 表面仕上げを向上 に関連して あけた穴.
- 丸みと真っ直ぐさを改善 制限内で。
- 機能的なフィット感を実現 ピン、ブッシング、ベアリング、シャフト用。
一般的な用途:
- 固定具の位置合わせ用のダボピン穴。
- ブッシングまたはベアリング用の圧入穴（慎重なプロセス制御付き）。
- ドリルだけでは不安定すぎるクリアランス穴とスリップフィット穴。
- ピボットとヒンジの穴は、過度に遊びがなく、スムーズに動く必要があります。
多くの店では、組み合わせは次のようになります。 ドリル → (オプションの穴) → リーマ → プラグゲージまたはエアゲージ付きゲージ 重要なフィットのために。
リーマ加工の手順
典型的なリーミング工程計画 CNCミル このように見えるかもしれません：
- スポットドリルまたはセンタードリル （オプションですが役立ちます）
- ドリルウォーキングを軽減します。
- ドリル穴の位置と真直度を向上します。
- ドリルが小さすぎる
- ドリルを使用して、希望する完成サイズよりもわずかに小さい穴を開けます。
- その 穴あけサイズと仕上がりサイズの違い リーミング代です。
- （オプション）半仕上げボア
- 位置公差や真直度の要件が厳しい場合は、リーマ加工の前にシングルポイントボーリングを使用して位置と軸を修正します。
- このステップにより、リーマ加工は純粋な仕上げ工程になります。
- 穴口を面取りする
- 小さな面取りにより、リーマーがスムーズに穴に入るようになります。
- 入口でのエッジの欠けやベルマウスを軽減します。
- リーム
- ツールサプライヤーの推奨に従って、正しいスピンドル速度と送りを使用してください。
- 適切な切削液または冷却剤を塗布します。
- 位置合わせと剛性を維持します。
- バリ取りと清掃
- 入口/出口のバリを取り除きます。
- 最終測定の前にチップと冷却剤を洗浄します。
- 検査する
- 必要に応じて、プラグゲージ、ボアゲージ、エアゲージ、または CMM を使用してサイズと真円度を検証します。
リーマーの種類（およびそれぞれの用途）
リーマは切削加工が可能な多刃工具です エッジとガイド 土地。形状と材質はパフォーマンスに大きく影響します。
ハンドリーマー
- レンチ用の長いリードと四角い先端。
- 少量の取り付けや修理作業に手工具と一緒に使用します。
- オペレーターに大きく依存するため、一貫した生産許容範囲には適していません。
機械（チャッキング）リーマ
- ドリルプレス、ミル、 CNCマシン.
- リードが短く、コレット/チャック用の円筒形シャンク。
- 生産時に優先されます – セットアップが適切であれば、より繰り返し可能になります。
ストレートフルートリーマとスパイラルフルートリーマ
- ストレートフルート
- スルーホールに共通。
- シンプルで経済的。
- 切りくずは工具の前方に押し出される傾向があります。
- スパイラルフルート
- より良い 止まり穴 糸状のチップを生成する材料。
- 穴からチップを持ち上げることを助けます。
- 多くの場合、チャタリングが減少します。
調整式および拡張式リーマー
- 範囲内で直径を若干調整可能です。
- 修理作業や許容範囲が中程度の場合によく使用されます。
- 「一度限り」の状況には適していますが、慎重に管理しないとサイズが変動する可能性があるため、タイトで繰り返しの多い生産にはあまり適していません。
超硬合金 vs HSS
- HSSリーマー
- タフで寛容。
- あまり厳密でないセットアップ、手動の機械、および中断されたカットに適しています。
- 一般的なエンジニアリングで広く使用されています。
- 超硬リーマ
- 耐摩耗性が高く、研磨材や大量生産に最適です。
- 厳密なセットアップと正確な調整が必要です。
- 安定した高スループットに最適 CNC生産.
表1 – 穴の種類と状況に応じた一般的なリーマの選択
| ホールの種類/状況 | 推奨リーマータイプ | Notes |
|---|---|---|
| 貫通穴、一般 スチール/アルミニウム | ストレートフルートHSS 機械リーマー | 多くのアプリケーションでシンプルで信頼性が高い |
| 盲穴 スチールまたはステンレス | スパイラルフルートHSSまたは超硬リーマ | チップ排出性が向上し、チップ詰まりのリスクが低減 |
| 大量、研磨性、または 硬い材料 | 超硬マシンリーマー | 長い工具寿命、安定したサイズ、厳格なセットアップが必要 |
| 手動での取り付け アセンブリ /修理 | 手動または調整可能なリーマー | オペレーターがサイズを調整してフィットさせるため、狭い場所での大量作業には適していません。 |
| 同軸 穴 旋盤加工部品（旋盤加工） | テールストックまたはツールポストのマシンリーマー | 旋削外径との優れた同軸性 |
| 「粘り気のある」アルミニウムまたは銅 合金 | 鋭利な研磨形状のリーマー | エッジの盛り上がりや裂けを軽減 |
リーマ取り代: どのくらいの量の材料を残す必要がありますか?
その リーミング代 リーマーが切削するために下穴に残される余分な材料の量です。これは重要なパラメータの一つです。
- 手当が少なすぎる場合
- リーマーは切断する代わりに擦る傾向があります。
- 熱、加工硬化（一部の材料）、チャタリング、仕上がり不良が発生します。
- 穴のサイズが不規則になり、わずかに小さすぎる場合が多くなります。
- 手当が多すぎる場合
- リーマーに過負荷がかかっています。
- ツールのたわみが大きくなり、穴のサイズが大きすぎたり、テーパーがかかったりする可能性があります。
- リーマーが欠けたり壊れたりする可能性が高まります。
- 表面仕上げ 悪化する可能性があります。
メーカーは直径と材質ごとに推奨許容値を公表しています。実際には、 プロセスエンジニア 材料、穴の深さ、工具の種類に応じて許容値を調整します。傾向は次のとおりです。
- 直径が小さい → 許容差が小さい。
- 直径が大きい → 若干余裕あり。
- 扱いにくい材料 → より慎重な調整とより優れたツール サポート。
最も安全な方法は リーマーサプライヤーのデータに従う その後、実際のマシンとセットアップで機能調査を行って検証します。
リーマ加工で達成できる許容範囲はどの程度ですか?
安定したプロセスにより、リーミングは次のことを実現します。
- 一貫した直径 一般的なフィットに適しています。
- より良いです 表面仕上げ 掘削のみよりも。
- 改善されました 丸みと真っ直ぐさただし、研磨や研削ほど細かくはありません。
許容範囲をどの程度狭くできるかは、次の要素によって決まります。
- 事前穴のサイズと形状の一貫性。
- 工作機械の剛性とスピンドルの振れ。
- リーマーの品質と摩耗状態。
- 切削パラメータ そして冷却剤。
- ワーク材質（柔らかい vs 硬い、均質 vs 硬い介在物を含む）。
- 穴の深さと直径の比率。
多くの産業用途では、リーマ加工は次のような穴公差クラスを達成するために使用されています。 ISO H7 プロセスが制御・監視されている場合、そのレベルのパフォーマンスは自動的に得られるわけではありません。一貫した入力条件と何らかのツール寿命管理が必要です。
機能要件が極めて厳しい直径と非常に厳しい幾何公差（円筒度、真直度、表面性状）との組み合わせである場合、エンジニアはしばしば ボーリングとホーニング リーマ加工だけに頼るのではなく、研削加工も行います。
さまざまな機械でのリーマ加工（ミル、旋盤、ドリルプレス）
CNCミルでのリーマ加工
- パターン穴や角柱部品に最適です。
- リーマーの位置合わせはスピンドルと固定具によって制御されます。
- 位置の精度は掘削または事前掘削作業に依存します。
穴を基準点や他の特徴に対して非常に正確に位置決めする必要がある場合、通常、小さめに穴を開けてから 補間または穴あけ リーマ加工の前に。
旋盤でのリーマ加工
- 穴を開ける必要がある場合に最適です 旋削された外径を持つ同軸.
- 部品が回転し、リーマーがテールストックまたはツールホルダーに保持されます。
- ブッシング、スリーブ、シャフト部品に大変人気があります。
ドリルプレスでのリーマ加工
- 小規模なショップやメンテナンス部門でよく使用されます。
- セットアップに対する敏感性が高い: スピンドルの振れと固定具の調整が重要。
- 中程度の精度には適していますが、CNC 機器よりも制御が困難です。
速度、送り、潤滑
リーマ加工は、切りくずが薄く、工具を均一に噛み合わせておく必要があるため、切削パラメータに敏感です。
- 速度
- よく設定される 掘削速度より低い 同じ素材の場合。
- 速度が速すぎると熱が増加し、エッジの蓄積やチャタリングが発生する可能性があります。
- フィード
- 擦れずにきれいに切れる程度の高さが必要です。
- 送りが低すぎると、擦れて仕上がりが悪くなる恐れがあり、送りが高すぎるとツールに過負荷がかかる可能性があります。
- 潤滑剤/冷却剤
- 特に止まり穴での切りくずの排出に役立ちます。
- 摩擦と熱を軽減します。
- より優れた表面仕上げと工具寿命をサポートします。
信頼性の高いリーマ加工プロセスでは、通常、工具メーカーが推奨する切削データを使用し、その後、短い試行と工程内検査でそれを改良します。
ケーススタディ1 – 鋼製固定プレートのダボピン穴
経歴
工場で 20 mm厚の鋼製固定プレート 硬化ダボピン 繰り返し部品の位置決めを行うために、図面には以下の内容が記載されていた。
- 穴径： Ø10 H7
- 真の位置: 中程度だが、再現性には十分影響する
- 数量: 中量
チームは当初、ストレート フルート HSS マシン リーマーを使用して、9.8 mm のドリルで穴を開け、10 mm にリーマ加工することを試みました。
問題
生産報告:
- 穴はわずかに測定 特大 そして時には寛容さから外れてしまうこともあります。
- ダボピンの挿入力は部品ごとに異なります。
- いくつかのピンは手で押し込むことができましたが、他のピンはかなりの力を必要としました。
調査
プロセスレビューが見つかりました:
- 事前掘削は 摩耗したドリル穴は一貫して丸くありませんでした。
- 掘削した穴がわずかにずれて、 丸くない わずかに先細りの穴。
- リーマ加工前にボーリング工程は使用されませんでした。
- リーマ取り代がツールガイドで推奨されているよりも大きかったです。
リーマーは不規則な下穴に追従するため、円度やテーパーのずれは部分的にしか改善されず、余分な許容差によって工具のたわみが増加しました。
是正措置
チームはプロセスを次のように変更しました。
- ドリルのアンダーサイズ 新鮮なドリル.
- 一点 ボア 各穴の事前サイズが制御され、真直度が向上します。
- 小さな 面取り 入り口にて。
- リーマで 超硬スパイラルフルートマシンリーマー サプライヤーの許容値と切断データに従います。
彼らもまた：
- 工具寿命管理の強化: ドリルとリーマは定められた間隔で交換または再研磨されました。
- 中間チェック用のプラグゲージを導入しました。
結果
- 穴のサイズ分布は大幅に狭まり、H7 許容範囲内に留まりました。
- ダボピンを押し込む 一貫した力 器具の向こう側。
- 固定具の再現性が向上し、やり直しが減り、組み立ての問題も減少しました。
この事例は、 リーミングは下穴が制御されているときに最も効果的です 許容差は工具設計と一致しています。リーマ加工で穴あけ不良や形状誤差を「修正」しようとすると、不安定な結果になりました。しかし、穴あけとボーリングの工程を制御できるようになると、リーマ加工で意図した精度が得られました。
ケーススタディ2 – プレスフィットブッシング付きアルミバルブボディ
経歴
ある店が アルミバルブボディ また、 プレスフィットブロンズブッシング鍵穴は次のとおりでした。
- 呼び径： Ø20mm
- フィット：ブッシング外径に軽く圧入
- 材質：アルミ 合金 比較的柔らかく、バリが出やすい
初期プロセス:
- ドリル19.5mm。
- ストレートフルート HSS リーマーを使用して高速で 20 mm までリーマ加工します。
- ブッシングを押し込んで点検します。
問題
観察された問題:
- ブッシングを押し込んだ後、いくつかの部分が ねじれ 穴の周りのアルミニウムの中に。
- ブッシングの一部が簡単に押し込まれ、ほぼ滑り嵌め状態になりました。
- リーマ加工した穴の表面仕上げはさまざまで、一部の穴には目に見えるチャタリングマークが見られました。
分析
プロセスレビューでは次の点が強調されました。
- その ドリルで開けた穴 出口にテーパーとバリが発生しました。
- リーミング代は 比較的大きい、リーマーに大きな負荷がかかりました。
- 切削速度が高く、冷却水の流れが不安定でした。
- ストレートフルートリーマは苦労した チップ排出 この資料では。
この組み合わせにより次のことが実現しました。
- 工具のたわみとわずかに 特大 穴の直径。
- 断続的な切削条件によって生じる表面仕上げの変動。
- ブッシングを押し込む際にアルミニウムに局所的に応力が集中します。
プロセスの改善
改訂されたプロセス:
- 鋭いドリルで穴を開け、 制御された手当 ツールメーカーの推奨事項の範囲内。
- 正しいものを適用する 面取り 穴の入り口まで。
- 使用 スパイラルフルート超硬リーマ アルミニウム用に設計されています (研磨されたフルート、適切な傾斜)。
- 切削速度を推奨範囲まで下げ、信頼性の高い冷却液供給を維持します。
- ブッシングを押し込む前にプラグゲージで穴のサイズを確認してください。
結果
- リーマ穴のサイズがより安定し、希望する圧入の目標バンド内に収まるようになりました。
- 表面仕上げが改善され、アルミニウムの局所的な応力ピークが減少しました。
- ブッシングの圧入力が予測可能となり、部品の変形率が大幅に減少しました。
この事例では、 柔らかく延性のある材料切りくずの排出と許容量は非常に重要です。適切なスパイラルフルートリーマを選択し、切削条件を調整することで、問題のある加工を安定した繰り返し可能な工程に変えることができます。
一般的なリーマ加工の欠陥とトラブルシューティング
特大の穴
考えられる原因：
- スピンドルまたはホルダー 振れ.
- リーマ取り代が大きすぎると、工具がたわんでしまいます。
- 摩耗または欠けたリーマーにより、予定よりも大きなサイズが切断されます。
- 剛性不足によりチャタリングが発生します。
緩和：
- ツールホルダーの振れを測定して修正します。
- 許容差を最適化するために、事前穴のサイズを調整します。
- 摩耗したリーマは定期的に交換または再研磨してください。
- 固定具を改善し、ツールのオーバーハングを短くします。
穴のサイズが小さすぎる
考えられる原因：
- 許容量が少なすぎるため、リーマーは切削ではなく摩擦を起こします。
- 鈍い工具は切削動作に悪影響を及ぼします。
- 一部の材料では熱の影響またはスプリングバックが発生します。
緩和：
- ツールメーカーの指示に従って、許容値をわずかに増やします。
- リーマーを交換するか、より鋭い形状を使用してください。
- 冷却剤と温度条件が安定していることを確認します。
ベルマウス型の穴（入口側が大きい）
考えられる原因：
- いいえまたは不十分 面取り 入場時に。
- 開始時のツールと穴の軸のずれ。
- 入口でのフィードが多すぎます。
緩和：
- 適切なリードイン面取りを追加します。
- 位置合わせと固定を改善します。
- 制御された供給で入力し、その後通常の供給速度まで上昇します。
表面仕上げが悪い / びびり
考えられる原因：
- 切断速度が速すぎます。
- 送りが一定でない、または送りが非常に低いため、摩擦が発生します。
- 冷却剤またはチップの排出が不十分です。
- 材質と穴のタイプに対してフルートのスタイルが間違っています。
緩和：
- 速度と送りを推奨範囲に調整します。
- 確保 連続的なチップ形成 こするのではなく。
- クーラントの流れとチップの除去を改善します。
- 止まり穴や繊維状の材料には、スパイラルフルートリーマの使用を検討してください。
表2 – 症状 → 考えられる原因 → 実践的な解決策
| 症状 | 考えられる原因 | 実用的な解決策 |
|---|---|---|
| 穴が大きすぎる | 振れ、たわみ、リーマの摩耗、チャタリング | 振れをチェックし、許容値を調整し、剛性を向上させ、工具を交換する |
| 穴が小さすぎる | 擦れ、鈍い道具、余裕が少なすぎる | 許容量をわずかに増やし、より鋭いリーマを使用し、クーラントを安定させる |
| ベルマウスのエントリー | 面取りなし、位置ずれ | 面取りを追加し、工具と穴の軸を合わせ、進入送りを制御します。 |
| テーパ穴 | 工具のたわみ、止まり穴での切りくずの詰まり | 許容値を調整し、止まり穴にスパイラルフルートを使用し、切りくず排出性を向上させる |
| 仕上げが悪い / びびり | 速度が速すぎる、送りが低い、剛性が低い | 速度を下げ、送りを調整し、固定具を改善し、より適切な工具形状を使用する |
FAQ
リーミングのプロセスとは何ですか?
リーミングとは、既存の穴に施される仕上げ加工です。まずドリルで穴を開け、次に多刃工具（リーマー）を使用して少量の材料を削り取り、サイズ、仕上げ、真円度を改善します。
機械加工においてリーマーはどのような働きをするのでしょうか?
リーマは、穴を所定の最終直径に加工し、滑らかな仕上げにする工具です。ダウエルピン、ブッシング、ベアリングのはめあいなどに使用されます。穴を最初から開けるのではなく、微調整しながら加工します。
穴をリーマ加工する目的は何ですか?
その目的は、ドリルのみで行う場合よりも正確で一貫した穴のサイズと優れた表面品質を実現し、アセンブリが予測可能なクリアランスまたは干渉で確実にフィットするようにすることです。
リーミングで位置ずれした穴を修正できますか?
通常はそうではありません。リーマは既存の穴の軌跡に沿って加工する傾向があります。位置や軸がずれている場合は、リーミングを行う前にボーリングや補間が必要になります。
リーマ加工は穴あけ加工よりも優れていますか?
これらはそれぞれ異なる役割を持っています。ドリリングは穴を素早く開けるためのもので、リーミングは フィニッシング より厳しい許容差とより良い仕上がりを実現します。
リーマ加工の代わりにボーリング加工を使用する必要があるのはどのような場合ですか?
修正が必要な場合はボーリングを使用する 位置、真直度、または軸 穴の寸法精度、または非常に厳密な形状制御が必要な場合。リーマ加工は、穴軸が既に許容範囲内にある場合に、サイズと表面仕上げを目的とします。
参考情報
サンドビック・コロマント – リーマ加工の知識 （リーマ加工の概要、切削データ、トラブルシューティング）：
https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/knowledge/machining-formulas-definitions/reaming
ケナメタル – 穴あけ加工およびリーマ加工アプリケーション （生産加工における穴仕上げ戦略）：
https://www.kennametal.com/us/en/resources.html
