• 締切済み
  • 困ってます

円弧補間加工の径小問題について

初めて投稿いたします。 私はある部品メーカーの生産技術員をしております。(入社4年目です) 実は最近行った加工で、ご相談に乗っていただきたい内容がございます。 #50の古いマシニングセンターを使って、G02/G03を用いて エンドミルで円筒壁面削りを行ったのですが(寸法指示がRで入っている) NCで指令した円弧補間径よりもだいぶ小さい値で仕上がってきました。 (S=5000、F=3000 で径がねらいから-0.05~-0.1になりました) 材質はADC12、設備のNCはFANUC Series 15です。 加工中の音も似たような加工と比べると、気にならないレベルです。 いろいろやってみた挙句、 同じツーリングでも新しい設備ではこの症状が緩和されるため、 どうもこの古い設備ではNCの指令値どおりに動いていない要因が 多くを占めていそうだと考えております。 そこでご相談なのですが、 円弧補間で円筒壁削りを行ったときに径小となってしまったとき、 指令値修正以外では皆様はどんな対策をとっているのでしょうか。 (送りや径の指令値修正は最後の手段と考えております)

noname#230358
noname#230358

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数8
  • 閲覧数320
  • ありがとう数7

みんなの回答

  • 回答No.8
noname#230359
noname#230359

>>理論的に径が減少することがわかっているということは >>理論上は「適当な径補正を入れれば主軸の描く円弧径は安定する」 >>のでしょうか? 答えはYESです。 機械が劣化して摺動抵抗が変化したりしなければ、同じ機械において 毎回に同じように半径減少します。 (ものの本によるとサーボの語源は召使だそうでして、毎回同じ誤差 を忠実に再現してくれます) 従って、半径減少量を実測して、ゲタをはかせればソコソコの補正も 可能ですが、直線送りと円弧送りの繋ぎ目に変な段差ができるので、 試行錯誤が必要となります。NCのオプションは多少なりともその アタリも考慮して補正します。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 円弧補間について

    Gコードの円弧補間について教えて頂きたいことがあります。 ちょっとしたプログラムの入力ミスで気付いた事なのですが、G02/03の円弧補間指令でRやI、Jを省略した場合どのような動きをするのでしょうか? 今回、入力間違いをしたプログラムは  G91 G03 X-15. Y15. R15. X-10. (G01の入力を忘れた)  G03 X-15. Y-15. R15. といった単純なものだったのですが、実際の動きは2行目にXに10?直線で移動しました。ただ、このプログラムに径補正(G41で2?と10mmで確認)が入るとエラーになりました。 この動き方の理由がわからず悩んでます。 初歩的な質問ですみませんがよろしくお願いいたします。 ちなみにNCはFANUC 0-Mを使用しました。   「実際の動きは2行目にXに10?直線で・・・」とありますが「Xに-10?」の間違いです。申し訳ありません。 みなさんのアドバイスを参考に、G02/03にR0の半径指定でNCを動かしてみました。 結果、R0は直線での移動はせず、円弧の始点、終点を直径とする円弧で移動しました。やはりR指定がない場合に限って直線での移動となりました。使用するNCによっても違いはあると思うのですが、ますます疑問が深まってしまいました。 今回の件に関して、お分かりになる方がいらっしゃいましたらよろしくご教授願います。

  • 円弧補間

    径補正を使用して円弧補間で仕上げ加工をします。 私は、φ100の場合 φ10のエンドミルで加工 原点は円の中心 D20=5.0 φ100/2=50 50/2=25 G90G41X25.Y25.F100D20 G3X0Y50.I-25. G3J-50. G3X-25.Y25.J-25. G1G40X0Y0 という考え方で加工を行っているのですが皆さんはどのようにされていますか? 以前φ8.15の穴加工で上記のような考え方でφ4のエンドミルでプログラムを組んだらエラーになってしましました、径補正の場合は移動距離が使用刃物の半径以上あればいいんですよね?不思議。

  • 渦巻き補間について

    直径22mm深さ28mmの貫通穴をエンンドミルの側面切削で24mmに仕上げたいのですが、この際に以前ネット上で知った「渦巻き補間」を使ってみたいのですが、どのようにプログラムを書けばいいのか全くわかりません><;実際に加工していらっしゃる方がいれば教えていただけませんか。 設備 ファナック ロボドリル 16i-MB 材質 アルミ 刃物 ソリッドタイプのエンドミル 刃径12mm 刃長40mm イメージとしては刃長が40mmあるのでエンドミルの側面切削だけで行いたいです、22mmの穴にエンドミルを突っ込んだ状態にして、Z軸の移動なしで蚊取り線香のように徐々に穴を広げていきたいですが無理なんでしょうか・・・^^;

  • 回答No.7
noname#230359
noname#230359

こんにちわ。 僕は経験談を書き込みさせていただきます。 同じ#50の機械で10年前に新品を購入しました。 3年ほどは輪郭制御を入れなくてもズレがあまりありませんでしたが、3年を過ぎたころから少しずつズレが出てきました。 そこでファナックの保守契約をしていますのでファナックに検査してもらいました。 検査していただいたのは、サーボの数値と実際の数値のズレを専用の機械で測定していただきまして、ズレの数値は100分の5ぐらいでした。 その時の対処方法は機械的には修理は無理(経年変化)なので輪郭制御で対応して下さいと言われました。実際に輪郭制御を入れると問題なく削れました。 今では、10年以上使用しています機械は数台ありますが、輪郭制御の入っていない機械はまったく精度が出ません。 ですので輪郭制御は必需品ですので使用するのをお勧めします。 どこまで古い機械かは分かりませんが、ファナックに一度問い合わせてみたらどうでしょう。 それとファナックの制御装置でF3000は実際には円弧切削では3000も制御しきれて無いと思います。(直線切削では問題無いですが。) 画面上の実速度は落ち込んでいると思います。 実際に輪郭制御を入れてF3000を指令してもRの大きさにもよりますが、 F1500とかF1000ぐらいまで落ち込みます。(1年前に新品購入した機械でも。)

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 生の経験談で非常に参考になります。 ズレが0.05、送り1/2は驚きです。 早速測定の段取りを組もうと思います。 直線切削の経験で決めた加工条件は、 円弧のときにはそのまま使えないのですね。。。 (それなりに配慮したのですが設備がここまでついてこないとは。。。) 苦いですがいい経験になりました。

  • 回答No.6
noname#230359
noname#230359

高専の学生用の資料ですが、 ----- http://www.cc.sendai-nct.ac.jp/~ckuma/tech-doc/nc/NC-note2.pdf ----- 11ページの「3)円弧の形状誤差」に、 図付きの説明があって分かりやすいと思います。 対策としては、 許容誤差値を設定してそれを保証する仕様(輪郭制御・トレランス制御)を 利用されるのがベストと考えます。 送り速度・指令値・径補正値等の変更で対応する場合は、 加工後の形状を測定して確認する必要があるでしょう。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 高専の教科書にもなるくらい一般的だったとは。。。 ただこの資料の内容だと、ユーザーレベルでは困難な対策も多いですね(汗) とはいえ非常に参考になりました。 ありがとうございました。

  • 回答No.5
noname#230359
noname#230359

工具のタワミの影響は2次的な要因と判断いたします。 ハードウエアー減速機構...?意味不明。 この不具合は、「円弧補間における半径減小」なる有名な現象です。 指令の送り速度が速いほど、円弧の半径が小さいほど径が小さくな ります。 原因は、昔の機械において、切削送り速度指令における加速度が低い ことと、サーボの応答性が低いことにあります。 (メーカor制御工学を齧った技術者であれば、機械のサーボ特性により 理論的な半径減小量が計算できます...私は忘れました) 特に15年ぐらい前のマシニングセンタは、加速度の向上を伴わずに 切削送り速度だけをUPさせたので、この不具合が顕著であると記憶 しています。10年ぐらい前から、切削送りにおける加速度の向上にも 配慮されるようになったので、新しい機械の方が半径減小の影響は少 なくなる傾向にあります。 機械メーカへ依頼して、補間前加減速とか高速高精度モード(フィー ドフォワード制御)などの、半径減小誤差を緩和できるNCオプショ ンを付加(お金がかかります)&調整して貰えば、70-90%は改善する と思われます。 (FANUC Series 15はハイエンドなNC装置なので、某かのオプション 機能が内蔵されている筈です) また、最大切削送り速度の値を下げる代わりに加速度を上げる方法も ありますが、機械のサーボパラメータを変更するので、ユーザが行う のは残念ながら難しいです。 さらに、円弧指令の直前にイグザクトストップを入れると、少しだけ 改善する可能性もありますが、現行の半径減小量から察すると、微々 たる効果しか得られないと考えます。 一番手っ取り早いのは、F500ぐらいに指令を下げることですが... 悔しいですね。 申し訳ございません。漢字の誤りを発見しました。 誤)半径減小 ←こちらで検索してもヒットしない 正)半径減少

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございました。 ちょっと調べてみたのですが、FANUCのサーボ取説にも載っておりました。。。 目から鱗です。 NCオプションの印加を試してみようと思います。 ところで、追っての質問で申し訳ないのですが、 理論的に径が減少することがわかっているということは 理論上は「適当な径補正を入れれば主軸の描く円弧径は安定する」のでしょうか? (もちろん切削抵抗や温度などの外乱は無視) よろしくお願いします。

  • 回答No.4
noname#230359
noname#230359

ドゥエル(G04)を入れてみては、どうでしょうか? 先読みしてきちんと行ききれていない可能性があります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 そんなパターンもあるんですね。。。 試してみようと思います。 参考になりました。

  • 回答No.3
noname#230359
noname#230359

>>古い機械 >>S=5000、F=3000 ハードウエアー減速機構が付いてないと想像します >>同じツーリングでも新しい設備ではこの症状が緩和されるため 新しい機械にはハードウエアー減速機能が付いて緩和されている ほかにも 追随とか、先読みとかあるけど 簡単に言うと軌跡がNCの処理能力を超えてしまって軌跡が円ではない または 慣性の法則で刃物が追従していない ← 刃物が細く長いと起こりやすい   対策 ソフトウエアー減速を使う 簡単に言えば Fを落とす 計算式は自分で考えてください 出来れば Rに突っ込む手前で徐々に減速がいいけど まあそこまで出来ないと思う CAMの場合は CAM上に減速機能が付いてる のでそれを有効にする たぶんダウンで加工されていると思うが 最後の一発 アップで回る なども 効果的 ↑ 理屈を書くのは長文になるのでいやだ まあ、手組みっぽいので G41・G42を使っていると思うがオオボケかまして 工具径補正が間違ってました って話はないように

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 減速機構については勉強しなおそうと思います。 先の回答にも記入したのですが、ワークの真円度プロファイルからは どうも真円のまま径が減少している寄与が大きい印象でした。 このことから「そもそもNCがついてきてないのかな?」とは うすうす感じてはいたのですが。。。 初めてのことだったのでなかなか信じられませんでした。 もう少しこの辺りを勉強しなおそうと思います。 参考になりました。

  • 回答No.2
noname#230359
noname#230359

サーボ回路は原理的に、回答(1)的に言うと怠けてる。常に遅れがある 。送りが早いと特に顕著になります。 取説にグラフがあるはづです、最新の機種では回路の工夫で改善されてるものがあります。古い機械はそれなりに使うしかないです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 サーボモーターの取説まではチェックしておりませんでした。 もう一度チェックいたします。参考になりました。

  • 回答No.1
noname#230359
noname#230359

>送りや径の指令値修正は最後の手段 人間はすこし頑張りすぎ、だが機械は怠けてる ?NCもスケール・フィードバック付きのクローズドループ制御でないものは、送りを司るモータ  が回ったと確認すれば、実際の機械の動きは知らないよと怠ける。ボールネジのバックラッシュは  補正されるが、固定値だから完全ではない。 ?機械テーブルが正しく動いても、スピンドルと工具にタワミが出て近回りして怠けようとする。 ストレート壁面の削りなら、最初と最後を例外として途中でのタワミは一定するからバレにくい。円弧の削りでは最初から最後までバレにくい。 それに内側円弧は接触面が増えてタワミが出やすい。削り長さ>工具軌跡 → 工具の負荷が大きい ??が複合して、指令通りに削れないのは当然と言える。オフセット値の修正が必要。 プログラムは共通にしてマシン別に切換えるテクニックも有り。 古い機械はバックラッシュ補正値を見直すことも必要だが、それでも特に円弧送りは精度が良くならないことがある。 >同じツーリングでも新しい設備ではこの症状が緩和 ?の工具だけのタワミだけは新旧共通としても、他は違いとして出ているのでしょう

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 実は真円度も測定しておりまして、 もちろんバックラッシュの影響も認められたのですが 分析した結果、径への寄与度は支配的とは言えないレベルでした。 ?以外の違いというものがなかなかイメージできなかったのですが モーターのフィードバックに関係していたのですね。。。 参考になりました。

関連するQ&A

  • プログラムの工具径補正について

    マシニングで外周加工をするときに、工具径補正を使って工具の半径分逃がした動きをさせました G90G54G00X-127.0Y-49.0 T05 G43Z200.0H04M01 Z50.0S3000M03 Z3.0M08 G01Z-10.0F1000. G41X-119.5D04F600. G03X-127.0Y-38.34I-7.5 G01X-127.952 G02X-147.002Y-19.29J19.05 G01Y19.29 G02X-127.952Y38.34I19.05 G01X-127.0 G03X-119.5Y45.84J7.5 G01G40X-127.0 G00Z50.0 すると「円弧半径差過大」というアラームが発生してしまいます このプログラムは同じメーカーの工作機に使用していたプログラムで、その機械では動いていました ただ、以前のNC装置はFANUC6Mの古いタイプで 今使っているものはFANUC16Mです 工具は14mmのエンドミルです なぜ以前の機械では動いたのに今回の機械では動かなかったんでしょうか? 編集して G90G54G00B0X-127.0Y-48.34 T02 G43Z200.0H04M01 Z50.0S3000M03 Z3.0M08 G01Z-24.0F1000. G41X-117.D04F600. G03X-127.0Y-38.34R10. G01X-127.952 G02X-147.002Y-19.29R19.05 G01Y19.29 G02X-127.952Y38.34R19.05 G01X-127.0 G03X-117.0Y48.34R10. G01G40X-127.0 G00Z50.0 と円弧を大きくしたら動いてくれました 新しいNC装置だと14mmのエンドミルでR15の円弧は動かないんですか? よくわからなくなっているので今後の為にも教えていただきたいです 工作機械メーカーやFANUCに問い合わせるのが一番なのはわかっておりますが、現場の方の体験なども教えていただきたいです 宜しくお願いします

  • マシニングセンタによる外径加工

    はじめまして質問いたします。どうぞよろしくお願いいたします。 マシニングセンタ(森精機 MH80)にてφ190(公差0.1)、深さ(高さ?)15mmのツバ部外径をスローアウェイエンドミルにて荒引加工後にろう付けの超硬エンドミルにてどちらもコンタリング加工にて仕上げております。 材料はSCM420です。 これを時間短縮を目的として大昭和さんのカイザーの外径加工用やセコツールさんの同様ツールにて加工をしようと思いましたが、 ?ツールの径が大きくなってしまうことでツールチェンジが厳しいこと。 ?受注生産のような形で納期が非常にかかること。 ?動バランス等で精度が出るのかどうかが不安なこと。 上記のような点で積極的導入が出来ずにおります。ちなみに機械にU軸類はついておりません。自作ツールも視野にいれて同様の加工をされている方がおりましたら是非アドバイスをいただきたいのですが、どうぞよろしくお願いいたいします。

  • 径補正について

    はじめまして 私はncをはじめとする生産技術に携わるものです 私共は、東芝製bmc-50eを使用してますが 加工終了後寸法測定をしたところ0。01ミリほど公差から外れていたため径補正により修正を試みましたところ逆に0.1ミリほど削り過ぎてしまいました。テストカットをさきにおこなっていたのですが異常はありませんでした 同様のことを行ったのに!! 私は、立ち会った形なのですが入力ミス、操作ミスなどは、見受けられませんでした 原因が分かりませんなんか心当たりがありましたらよろしくお願いします。

  • 森精機 外径プログラミング

    こんにちは。 NC旋盤初心者ですm(_ _)m 今まで対話で別の者がプログラミングしていたのですが、加工に変更が出てしまい困っております。 今までは外径長さ21ミリストレート加工だったのですが、途中の11.75ミリの部分で幅1.5溝深さ0.5のRのくぼみをいれなくてはならなくなり、そのプログラムの入力が分かりません(涙) 円弧補間の反時計回りのGコードを使えばいいのでしょうか? 初歩的な質問でお恥ずかいのですが、よろしくお願いしますm(_ _)m

  • 径補正について

    現在、横型マシニングにて刃径40のエンドミルで XZ平面を加工していますプログラムは以下です G00X0Y20.0 G43Z10.0H** G01Z-10.0F** G03X-100.0Z-10.0R90.0 G00Z50.0 これに径補正を使おうと思いプログラムしてみました G00X0Y25.0 G43Z10.0H** G01Z-10.0F** G01G41Y0D** G03X-100.0Z-10.0R90.0 G00Z50.0 思ったように動かなくて悩んでいます 平面選択を変更すると オフセット中は変更できませんなどとアラームです NCはファナック16Mを使っています ご教授願います。 G03X-100.0Z-10.0R90.0 の部分G18が抜けていました 実際は G18G03X-100.0Z-10.0R90.0です ご迷惑をおかけしました。

  • 工具径補正について

    マシニングおいての径補正についてですが 下記三点どうかご回答お願いします。 ?径補正は G41・・・D05 セットなのでしょうか?? 一度キャンセルするまで 単独で D05 と指令してもよいのでしょうか? ?計補正をかけながらのZ軸指令は可能でしょうか?? その時普通のエンドミルで送りを遅くすれば斜めの加工は出来ますか? ?別件になるのですが手締めバイスではみ出して加工したいのですが しっかり材料を保持する為に何か良い方法有りますか?? (Z軸ドリル加工 W200バイスに対してL500材料)

  • エンドミルでの円筒カム加工

    円筒カムをエンドミルで加工しています。 エンドミルにはすかし角があるためエンドミルで荒加工後に、仕上げ加工としてボールエンドミルで削っています。 ですが非常に時間がかかっています。 ボールエンドミル以外に何かいい方法はないのでしょうか。 加工機は複合旋盤、CAM保有しています。 径80溝幅約15mm程度です。材料は特に決まっていません ちなみに旋削では無理な形状です。

  • タングステンの加工

    純タングステンかほとんどそれに近い金属の加工で、NC旋盤では、ボラゾンやダイヤのチップを使ったのですが、すぐに刃がダメになってしまい寸法を出すことができません。マシニングセンタの加工では、日立のTHコーティングのエンドミルで加工しましたが、刃先がすぐに磨耗してしまいます。タングステンの加工に適した工具はなにがありますか?

  • G41工具径補正

    お世話になってます。 たとえば直径20ミリのエンドミルを使用し工具径補正番号D20とし、下記プログラムのY20の位置からG3で円弧補間を使いたいと考えています。 G90G0G58X0Y0 G1Z-0.5F100 G41D20 G1Y20F50 とした場合、実際Yに径補正は効くのでしょうか? 取り説ではG41進行方向(左)となっていますが、Y方向に進むのに右も左も無いと思いますが・・? とても参考になる回答を皆さんに頂き有難うございました。うまくいきました。

  • 端面加工

    マシニングセンター勉強中のものです。 今回、長尺の丸棒の端面を四角にする加工をすることになりました。 材料は径14×150mmです。 ネジ切りや段の加工もあります。それはNC旋盤で加工します。 問題の端面加工のみマシニングで加工します。 端面から50mm程を径8に削り、その端面を6mm角にするのですが、ただ立てただけではビビりが生じてしまうと思います。 今のところの加工手順はNC旋盤で加工後マシニングで端面加工と考えております。 加工手順、治具加工、セット方法をご教授ください。