XYZ軸安定化オプションを比較する

質問

• 新規に立マシニングを購入予定です。大きさはストロークがＸ1500Ｙ700程度の物です。金型加工なので、Ｚ（Ｙ）軸をなるべく安定させたいのですが、投資と効果を対比するとどのオプションが有効でしょうか？ 工場は小さく、外気温の上下はかなりあると思われます。
• メーカー推薦のオプションは以下のとおりです： 1. XYZ軸スケールフイードバック 2. クーラントクーラー 3. 主軸熱変異補正 4. 自動工具長補正 どのオプションも高価であり、メーカーの説明も懐疑的です。
• XYZ軸の安定化オプションを比較する際、投資と効果を考慮する必要があります。工場が小さく、外気温が上下する環境で使用するため、オプションの効果が重要です。メーカー推薦のオプションはXYZ軸スケールフイードバック、クーラントクーラー、主軸熱変異補正、自動工具長補正ですが、高価であるため懐疑的な意見もあります。適切なオプションを選ぶためには、各オプションの特徴と効果を比較し、工場の要件に合わせた選択をする必要があります。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

あまり自信はありませんが、お答えさせてください。加工精度をどの程度狙うのか、によってオプションを決められるとよいのではないでしょうか
１は、zy軸に関しては必要かと思います。
機械構造上、ｃ型コラムの場合ｙｚは熱変位が案外あります。3の主軸熱変位補正は取り付けたとしてもかなり変化するでしょうから、慣らし運転は必要でしょう。それまで省きたくともそれは無理です。
各軸特にｚ軸の上下の加工が多い場合は、ボールねじの冷却も必要かと思いますが、段差をなくすためには、工具長補正装置をうまく使いこなす方が良いと思います。タッチ式でも非接触式でも計測繰り返し精度の高い物を選定します。金型加工面と工具刃先の関係を一定にするためにはテーブル上面に工具測定装置を取り付ける必要があると思います。この工具測定装置の計測位置とワークとの関係を正しく保てれば、計測した工具長が工具プリセッタと数値が違えども、工具刃先は加工面に正しく来ます。どの種の工具でも工具長センサを基準として、高さがあってくるので段差が少なくなります。計測頻度は加工時間に合わせて多くなるでしょうが。
私の意見では、1.3.4.が必要ではないかと思います。
金型加工にクーラントを使うのであれば、温度調節は必要ですが、ミストクーラントではだめでしょうか。クーラントの温度と機械自体の温度差があると案外加工精度に影響します。

メーカとしては、牧野フ、森精機、オークマ案外知られていない三菱重工等がやはりいいと思います。
XYストロークからすると中物金型でしょうから、熱変位補正は工具計測と主軸と両方必要でしょう。機械が必ず外気に影響し変位し、段差が出ることになると思います。参考になれば幸いです。

お礼

回答どうもありがとうございます。
狙っている精度は23/100以内程度です。恒温工場じゃないのでこの辺が限界ではないかと思っています。
機械のイモノがこれ位変化していても
1.のスケールフィードバックは効果はありますか？
2.クーラントクーラーは販社さんが強く勧めていますが（要するにワークの熱を気にしている）ワークが暖かいうちはどうせ仕上げにかかれず待たないといけないので意味がない気もしています。
3.主軸熱変異補正はやはり必要でしょう。。Ｚ方向の
誤差は主軸の熱が一番きいているような気してます。
4.自動工具長補正はテーブル上でちょっと邪魔になりそうですが検討してみます。

メーカーは大隈豊和やその他いろいろ検討中です。
牧野のＶ77あたりがこの辺が強そうなのですが、ちょっと予算がたりなさそうです。見本市で見たオークマ
の66Ｖ（サーモフレンドリー）も気になるところですが確認したらまだ販売していないそうです。