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NC加工機の精度が狂う原因

一般論として考えられる、NC加工機の精度が狂う原因について、考えられる要因
を列挙してみます。

1.回転部の寿命
回転部分には、ベアリング、ブッシュ(軸受け)が使われています。機械メーカーで
は、ベアリングは平均的には、寿命は約20.000時間程度に設定されていますが、
使用状況によっては大幅に変動します。中には、3ヶ月程度で精度が保証できな
くなる場合もあります。ブッシュは面であたるので、寿命は1−2年と延びます。

ベアリングに安いグリスでも使えば、ひと月程度で消耗します。最低でも、2KGで
1万−2万円程度のグリスは必要と思われます。ブッシュや摺動部の潤滑油も、安
いものを使えば、減りは早くなりますので、ランニングコストをけちると、機械は大
幅に影響を受けることとなります。

精度を保つには、自社にて直角度・真直度・バックラッシュ・異音などを定期的に
(半年か1年)測定をして問題をがあればメーカーににチェックをしてもらうのが
良いと思います。

2.周囲環境等
日光がマシンの一部だけにあたり姿勢変化し精度に影響する場合があります。
また同じく、空調の風が直接当たるかどうか?部分的にあたると姿勢が変化し
て精度に影響します。

機械案内が微細加工にはリニアガイドが有利ですが、重切削及び重量変化等で
は摺動面のほうが有利です。
長時間連続して加工した場合、スピンドル、ボールネジ、摺動面等の熱により姿勢
が変化します。また設置されている床の基礎が悪いと機械精度は不安定になるの
で、機械メーカの要求を満たす工事を行っておく必要があります。

3.リーマー エンドミルの精度について
エンドミルはドリルのような突き加工では精度を出すのがとても難しい刃物です。
エンドミルで穴加工する場合、だいたいがドリル穴を広げるために側面加工用と
して使います。

精度が必要な加工をするときは、今までに精度を出したことのある実績ある刃物
の新品のものを使います。得体のしれないエンドミルは荒加工にしか使えません。
ましてや1/100刻みの細かい値の書いてあるエンドミルは補正するとき使いにくい
のでさけます。

加工をし続けることによって、機械と刃物の癖がよくわかるようになってきます。例
えば、今気温が上がってきたので主軸は朝より0.02㎜下がっているはずであるとか
、手元にある再研磨した9.6φエンドミルの補正は4.78ぐらいであるとかです。それ
がわかっていればH7公差の穴は一回の仕上げで出ます。

4.その他の要因
 ・ワークの固定が甘ければ、加工中に動いてしまう。
 ・ワークの剛性が弱ければ、加工中に変形して刃物から逃げてしまう。
 ・刃物の剛性が弱ければ、加工中に曲がってワークから逃げてしまう。
 ・ 工作機械の剛性が弱ければ、切削抵抗に負けて機械が変形してしまう。
 ・ワークや機械(本体、主軸)の熱による変形。
 ・刃物の補正を忘れた、失敗した。
 ・送り方向が逆になったときに、バックラッシの影響を受けた。
 ・切削速度(ワークの周速)、送り速度
 ・切り込み深さ、ワークの突き出し長さ
 ・ワークの振れ、振れ止めの有無(長いワークを加工する場合)
 ・冷却水量、チャック圧、工具の種類、その他
などなど、いくらでも考えられますね。

最後に、精度を保証するための基本的な方法として、ロットのばらつきや機械相
互のばらつきを抑える手段として
 ・材料を移動せず治具に固定したまま加工する
 ・プログラムは同一のものを使用する
 ・同じメーカー、同じ型番の刃物を使用する
 ・1個加工し、寸法測定、OKの場合量産に入る
 ・刃物回転数を合わせ、固定とする
 ・樹脂の場合は低速回転とする(8000~9000rpm)
 ・加工スピードを固定とする
などが最低限守らなければならない重要な項目です。
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