リング形状品の計測について

質問

現在、外径１５００φ／内径１３００φ程度／肉厚３０ｍｍ程度の
リング形状のワークを加工しています。（材質ＳＣＭ４４０マルＡです）
仕上がり寸法には内・外径とも５／１００ｍｍのリミットがあります。
工場内は温度管理をされていないため、近頃では日中の気温差が
６８℃近くあることも珍しくありません。
ワークおよび計測器の温度は測定しています。中仕上げ・仕上げ加工時に
ワークはほとんど熱を発生していることはありません。

計測値の補正についてアドバイスをいただけないでしょうか？
マイクロメーター・ＳＣＭ４４０の熱膨張係数も教えてください。

回答No.3

noname#230359

簡単な恒温室を造った方が早いと思いますよ。機械をパイプとビニールなどで覆い温度管理するのです。今の時期でしたら暖かいので単純に冷やすことで管理できる筈です。冷却水も温度管理が必要です。現状がダメだと考えているよりその方が早いと思います。エアコンだけなら１万円からあると思うんですか･･･健闘を祈ります。

お礼

ご回答ありがとうございます。恒温室での作業はコスト的にも無理と考えていただけにアドバイスいただいた方法なら何とかなりそうなだけに今後検討したいと思っております。費用は安く済みそうですし参考になりました。

回答No.2

noname#230359

余計な事かと思いますが，参考までに書かせていただきます．ちょっと工数がかかりますがまず，室温とワーク表面の温度を連続して測定できるように，固定位置にサーミスタをセットします．そしたら朝，昼，夜と内径，外径の寸法を測定してそれぞれの温度と寸法の関係を把握してみたらどうでしょうか．寸法測定間隔は，１時間おきや３０分おきにすれば精度はさらに上がると思います．この結果，温度と寸法に関連性があれば目的は達成できると思いますがいかがでしょうか．温度計とマイクロメータから信頼性のあるデータを取るには結構良い方法だと思いますが．ご検討をお願いします．

お礼

ご回答ありがとうございました。現在加工が終了し加工物の寸法が社内的には
ＯＫとなりましたのであとは、受注先の計測結果を待つだけといったところです。
アドバイスいただきましたように、寸法測定間隔を１時間おき程度でデータを取るようにして、傾向分析をするようにしましたのでこの結果が今後の加工に活かせれば考えております。

回答No.1

noname#230359

まず，加工物の寸法ですが1500mm－1300mmのリングでしょうか？ずいぶん大きくて薄い加工物なので，保持姿勢でも寸法が変わりそうですね．線膨張係数はざっくり1112μm／m℃だと思いますので，温度変化だけでリミットを越えてしまう事になります．ワークの温度と言っても表面と中心部では違っていますし，室温が変化している途中は同様に内部と表面では温度上昇傾向が違います．したがって，表面温度とその時の実測値を元にある温度における加工寸法を計算で求めるのは避けた方が良いと思います．実際の組立条件や相手部品がわからないので，何とも言えませんが，組立環境に相手部品と共に一定時間放置して互いの温度が等しくなったときに同時に測定する方が良いと思います．私は，幸いにも恒温室が使用でき，加工室も温度管理をしているので，比較的ルーズな測定でもＮＧが出る事は少ないですが，精密部品の場合は半日もしくは一晩関連部品を放置してから測定に入っています．はめあい部品は相手との組合せですから，周辺環境をそろえた後に測定した方が良いかと思いますがいかがでしょうか．

補足

ご回答ありがとうございました。寸法は外径約1500mm・内径約1300mmです。
おっしゃるとおり熱容量の問題から「表面温度とその時の実測値を元にある温度における加工寸法を計算で求めるのは避けた方が良い」と思うのですがこの品物は某大手メーカから仕事を受けたものであり組立環境や相手部品等のデータ・およびそのメーカでの検査結果等も貰えてないのが実状です。かといって、計測方法もインサイドおよびアウトサイドのマイクロメータしか無いのが現状で（校正はきちんと行われているとおもいますが・・・）計測寸法に計測器とワークの熱膨張の差（温度差）を加味して図面の寸法公差に入れていくしかないのかと思っているのですが。
余談ですが、自社内の加工能力や測定能力・環境等を充分に考慮に入れず仕事を受けた点が甘かったと反省している次第です。ただ、難解な仕事をこなすこと、もしくはそれで苦労をすることで社内の加工技術がアップするとは思うのですが如何せん正確な計測が出来ないことには仕事内容の評価をすることができない環境にあると憂慮しているところです。