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加工公差0.01を実現するための要素とは？
- 縦型マシニングでの加工公差0.01について経験豊かな皆さんに質問です。突起形状面全てに形状公差0～0.01を実現するためにはどのような要素が必要なのでしょうか？
- 加工公差0.01を実現するためにはどのような要素が必要なのでしょうか？縦型マシニングでの円周上Φ200に24等配の突起形状（起伏5?程度）の加工を行う際、公差0.01を実現するためにはどのような工夫が必要なのでしょうか？
- 加工公差0.01を実現するための要素についてお尋ねします。縦型マシニングでの円周上Φ200に24等配の突起形状（起伏5?程度）の加工を行う場合、公差0～0.01を実現するためにはどのような要素が重要なのでしょうか？
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バックラッシュがZ軸0.003あり、Z軸は計る高さで0.018の所もあるということですが、もしかして測定誤差なのかもと思います。たぶんマグネットスタンドにピックテスターをつけて測定されたのだと思いますがマグネットスタンドのアームは豆腐です。アームの自重によって０．０２は軽く曲がる場合がありますしピックテスターの測定圧によっても簡単に曲がります。バックラッシュを正確に測定しようと思ったならば剛性のあるマグネットスタンドを使用してできるだけアームのたわみによる誤差がでないような測定方法をとらないと正確には測定できないと思います。
こんばんは >皆さん「 公差0.01を可能にする為の要素を教えて下さい」。 機械の静的精度と動的精度をまずチェックしてください。これがベース になります。 公差０．０１ということはμを意味しますね。動的精度（Ｘ・Ｙ・Ｚ）で ５μ以内に収まるように安定させないと、無理があると思います。 動的精度は機械も含めて、刃物の伸び縮み及び機械の位置決め精度がは いります。 また加工時間にもよりますが、機械の設置してある部屋も温度を一定（２ 級以内）にしないと熱変異で誤差がでますし、主軸回転数にも考慮しない といけません。 それから評価する機器の精密さが小さくないと（３μ以内？）正しい評価が できないと思います。 後測定してから補正になりますが、刃物の切れ味も考慮（予測）しなければ いけませんね。
先に皆さんが重要な事は全て書かれていますから、 私は少し違う観点の事を申し上げます。 加工精度を実現する為の最も重要な点はマシンの精度です。 特に補正です。 例えばX軸とY軸とのバックラッシュ（ボールネジとベアリングとの隙間） が異なる場合、バックラッシュ補正が正しく設定されていなければ 求めたい寸法を確保する事は難しいと思います。 例えば10mm角の外周を加工した場合、X寸法が10.000であっても Y寸法が10.015になればこのケースではNGになります。 ですからこのような0.01mm以内の精度を求める場合はバックラッシュ の確認をされると良いかと思います。 仮に、スケールフィードバックシステム搭載であっても然りです。 如何にスケールでコントロールしていても0.01mm以下のコントロールとなると 一応疑って掛かるべきです。 また、径補正だけでは克服できない事もあります。 それはXYの機械座標上の全ての位置での精度が同じではないという事です。 OKK VM7?という機種の事をよく知りません（7番のマシニング）ので、 見当外れならばご容赦頂きたいのですが、 径補正の+-方向切り替わりの瞬間に発生する 「ガタ」所謂 ”ヘソ”と呼ばれる凹凸の事ですが、 これは90度方向に必ず出ます。 この90度位置付近に来る加工個所の精度が最も要注意するべき 個所で、これを回避する為には例えば□形状ならば面沿いに 一周するのではなく、一面ごとにカッターを抜いてしまう方法が有効です。 最後にバックラッシュの確認方法を書いておきます。 ? 0.002mm精度のピックテスター（以後ピック）を用意してください。 無ければ0.01mmでも構いません。 ? ワークの直線で直角の面にピックを当て、メモリをゼロセット。 ? MDI切削送り（Fは実際に加工で用いる速さ）G91で +方向に0.01mm単位で3回送る。 この時のピックの針の各送りごとの動きが二段モーションならば、 二段目の動きがスケールによるコントロールだと思います。 ? 次に-方向に同じ方法で3回戻す。 この時に+方向へ送った最後の一つ手前の目盛りの位置に 対して戻した時の１パルス目が一致しているかどうかを見ます。 つまり+側に押した時と-側に戻した時の目盛りのズレがバックラッシュ の狂いであるという事です。 バックラッシュが狂っている場合によく見られる現象として一例を挙げますと 0.01×３回送って、戻しの１回目で針が全く動かなかったり、また、 １回目の戻しで0.01戻る筈が0.02以上戻ったりという現象です。 バックラッシュ補正の調整はパラメーターで行います。 戻しが大きい場合はそのオーバーランの分だけ数値を少なくし、 逆に戻り足らない場合は足らない分だけ補正を足します。 長くなりましたが、このようなマシンの調整が完全であって初めて 加工精度の基礎部分が確立されます。 是非、御確認を。 ＞Z軸は計る高さで0.018の所もあり、 これもよくある事例です。 マシニングセンターの中でも ”普段どのような加工がメインになっているか” ”可動し始めてからどれ位経っているか” によっては仮に同じ年式の物でもガラりと違いが出てきます。 例えばXYZの各摺動面の限られた場所ばかりで加工を続けると その近辺だけボールネジが磨耗したり、 またカミソリ調整をしないまま何年も使いつづけていると 特にX軸の摺動面の片減りが発生したりします。 また、日頃から穴あけ中心の加工ばかりやっているマシンの場合は Z軸に大きな影響がありますから局部的にボールネジの磨耗が進む事が あります。 ですから毎朝の暖機運転による全軸全ストロークで動かす事が大切なのですが、 今回のケースでは加工機が新しいのでそれは除外して良いでしょう。 考えられのは ?Z軸のピッチ補正が合っていないか、 ?機械のレベル（水平）が不完全か、 ?ボールネジの張りが合っていないか、 ?主軸ユニット裏のバランスウエイトの動きが悪いか、 位ですか。 もし?が原因だとするとこれはメカ的な問題なので改善は略不可能です。 特にバランスウエイトを動かす歯車にチェーンが掛かっているなら尚の事。 ワーヤーならば良いのですが、この場合は歯車ではなく滑車になっているので 動きが滑らかになり、結果 改善されます。 ?の場合は例え規格どおりにテンションを掛けてあっても機械組付け時に 他の部分との兼ね合いが悪くて、もう少し張らなければならない場合が 有ります。 ?の場合は一度確認される事を勧めます。 ?が最も確立が高いと思われますが、これはメーカーさんに来てもらって ピッチ補正の取り直しを依頼すると良いです。 有償か無償かによって話は変わりますが、もし狂っていたならば メーカーの精度保証との絡みも有りますから会社側に申し出て 是非成される事を勧めます。
切れ味が長持ちして、加工面の面相度がいいエンドミルを探さないといけないですね。 数物ならば時間が経つにつれて位置が変わるでしょうから毎回外周で芯出しをしないといけないかも。 とりあえず一個加工して測定して補正をかけないと。機上測定するならばその精度を前もって測定しておくとか。 Ｘ軸とＹ軸の直角度のズレを測定してその分を考慮した加工プログラムを作るとか。 加工して測定してずれている原因を探して対処して再度加工測定し、公差に入っていなかったらその原因を探して対応する。公差に入らない場合の対応力が重要な要素になるかと思います
お礼
ふく氏 貴重なアドバイスありがとうございます。 0.01精度に必要なプロセスが見えて来ました、しかしながら「対応力が重要」なポイントとなる訳ですから・・奥が深そうですね。
回答（1）は実に適切なアドバイスと思います。 その蛇足ですが、 ワークを豆腐のように扱ってください。バイス締付け、クランプ留めでもきつく掴むと、ワークは公差0.01に対しては無視出来ないぐらい歪むものです。 あと突起部を残すなら、それ以外は削り取る？ ワークの内部応力解放による歪みも、0.01を軽く越える場合があります。
お礼
岩魚内氏ありがとうございます。 説明不足ありました、加工形状部分の起伏５mm程度で最大切り込み深さ が２０mmです。その下が十分な厚みを持った形状ですので歪は起きないと 考えております。確かに内部応力あなどれません。
「測れるところまでは作りこめます」 まずは形状精度0.01を評価する方法を確立してください． 狭い意味で，PDCAの「C」です．これがないと次の手が打てません．
お礼
defiant氏の延べる通りです。 0.01精度評価の確立・・難問です・・最初から壁に当りました。 的確なアドバイスありがとうございます。
お礼
MC氏 アドバイスありがとうございます。 機上計測のプロセス確立の為に、先日マシンメーカーへバックラッシュに付いて問い合わせ致しましたら、MC氏から頂いた内容と、全く同じ事を言われました。 早速機械のバックラッシュを確認、X軸で0.015、Y軸0.005、Z軸0.003あり、Z軸は計る高さで0.018の所もあり、現在マシンメーカに相談中です。 又機械メーカから、加工後での機上での計測は目安程度であり、X、Y、Z、の３軸を同時移動し時の位置狂が、どの程度あるか把握出来ないので、３次元測定器で計測して下さいと言われ、私達は途方に暮れています。 「先に計測の確立があって」 0.01 精度の加工が可能になる事をしみじみと痛感しました。 0.01を加工をする為のアドバイス皆様より多く頂きました、これを基軸とし もう少し悩んでみます。