真円加工で楕円になる原因と解決方法
- 縦マシニングセンターのエンドミル加工にて円加工をすると楕円になってしまう現象が起きています。
- X軸、Y軸のボールスクリュウのサポートベアリングには問題はなく、楕円化の原因はテーブルのシートにあるとメーカーが指摘しています。
- シートの張り替えは修理費用が高額なため、他の解決策を探しています。どなたかアドバイスをいただけないでしょうか。
- 締切済み
真円加工で楕円になる。
はじめまして。 縦マシニングセンター(＃４０、制御は FANUC-16i）のエンドミル加工にて円加工をすると楕円になってしまいます。 心当たりの原因を御教授頂けないでしょうか。 現象は φ15mmのエンドミルにて 深さ15mm 径30mmの円中グリ加工をした場合 （マシンの精度を見る為のTEST加工です。) 長手（4時/10時方向） 31.9mm 短手（2時/8時方向） 28.2mm と楕円になってしまいます。 （ノギス測定。目視でもはっきり楕円と確認できます） X軸、Y軸のボールスクリュウの 玉、サポートベアリングは新しいものに変えて機械的なバックラッシ、テーブルのがたは 0.02以下になっています。 メーカーに確認したところ テーブル、サドルの裏側のベットに当たる面のシートに不具合があるとのこと(外して確認はしていません。現象のみでの判断）で張替えが必要とのことですが納得がいきません。 私の少ない知識の中ではどうしてメカ的な不具合（この場合摩擦が不安定）により円加工時に毎回きれいな楕円になるのか、2005年製頃とそんなに古くない機械で重切削もしていないし(加工材は モック用のケミカル、アルミ、ナイロン等の比較的軽くてやわらかいもの）そんなに早くそのシートが痛むのかと疑問が湧いてきます。サーボ系の不具合ではないのかとも思っています。 シート張替えは修理の費用も高額なので躊躇し機械が止まったいる状態で困っています。 どなたかアドバイスしていただけませんか。 よろしくお願いいたします。 簡単に経緯の説明を追加いたします。 最初 Y軸のサーボモーターが振動して加工面が荒れるということで サーボアンプを修理しました。 修理後モーターの振動はなくなりましたが加工面にエンドミルの切削跡( Z-X、Z-Y平面に)がまだ残るということで X、Y軸のベアリングの交換(バックラッシ、テーブルのガタが大きかった)をして TEST加工をしているうちに 楕円になることに気付きました。 パラメータ-などを調整しましたが楕円になる原因が分からなくなりましたので、メーカーに確認してもらったところ 「テーブル、サドルの裏側のベットに当たる面のシートに不具合」とのことでした。（ターカイトのことと思います.) アドバイスの程よろしくお願いいたします。
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回答(5)さんのご指摘 ＞どちらかの軸に動作遅延が発生 固定的な動作遅延であれば、加工速度を遅くすれば楕円が真円に近づく筈 ですので、原因を特定できるかもしれません。
以下の点の確認が必要です。 1.段差の有無 バックラッシ補正の狂いならばX,Y軸の折り返しで段差ができます。 摩擦が原因ならばゆがんだ楕円となります。 2.加工位置での傾向の違い ガイドの摩擦が原因ならばテーブル、サドルのストロークの両端、中央の 合計9点で同じ加工をしたときにゆがみ方の傾向が変化します。 (もっと小さい範囲でもいいかもしれませんが) 3.楕円穴のX軸、Y軸方向の幅が30mmになっているか きれいな楕円穴でそのX軸、Y軸方向の幅が30mmになっている場合、 X軸とY軸の同期ずれが疑われます。 (どちらかの軸に動作遅延が発生。) 長軸。短軸の傾きに換算するとX軸から43.34°に相当します。
ボールネジ、サポートベアリングは交換済みでバックラッシュは０．０２ 程度と言う事ですが、自分でもう一度確認して下さい、バックラッシュ補正 量に大きな数値が入っていないか。 こんな大きな誤差があるのはパラメーターの設定ミスも考えられます。 一度Ｘ軸とＹ軸を１００ｍｍ程度移動させ（カウンター上で）、実際の移動 距離を確認します（測定はスケール程度で十分です）。 できれば実際に加工したプログラムを教えて下さい。
φ30で2mmの狂いとは尋常でない値ですね。 斜め楕円の発生は機械の直角度不良でも発生しますが、この場合は ご推察の通りサーボ系の問題が疑わしいです。 因みにＣＷとＣＣＷの両方でエンドミル加工して、楕円の方向が 変化したら、サーボ系の問題と記憶しております。 ボールスクリューおよびサポートベアリングの交換時に、ピッチエラー を含むサーボパラメータを変更していませんか？ または、サーボモータのエンコーダ（回転検出）を交換していませんか？ 修理は自社で実施したのでしょうか？ 先ずはパラメータチェック、サーボ調整をメーカに依頼することが最善 と考えます。
お礼
早速のご回答ありがとうございます。 ＣＷとＣＣＷの両方でエンドミル加工してみます。 サーボアンプの修理交換はしました。 エンコーダーの交換はしていません。 パラメーター等 を含めご指摘の部分を再確認いたします。 修理は社内のメンテナンスが行っています。 （サーボアンプの修理は外注です） メーカーに確認してもらったところ テーブルやサドルの下に貼り付けてあるシート（カータイト等）の交換が必要ということになりましたが、交換費も高いのと納得がいかないので困ってしまいアドバイスを依頼している次第です。
>>X軸、Y軸のボールスクリュウの 玉、サポートベアリングは新しいものに変えて がいつの時点なのかわわからんが 直交が出てないような気がする
お礼
早速の御回答ありがとうございます。 X軸、Y軸のボールスクリュウの 玉、サポートベアリングは 交換後前記の不具合があるためほとんど使っていない状態です。（TEST加工のみです）
＞2005年製 で ＞ボールスクリュウの 玉、サポートベアリングは新しいものに変え る必要があるなら余程な酷使をしたか、日本製には有り得ない不調な機械であったか。 ＞テーブル、サドルの裏側のベットに当たる面のシートに不具合 ターカイトのことですか？ なんにしろ目で楕円と判るようなものはマシニングと称するのがおこがましい程の重症。 ボールネジを切離してテーブルの動きだけを見れば判るでしょう。 ＞修理の費用も高額なので躊躇 してる暇はないかと。お金の算段するか、見あう額での中古を探してすことを奨めます。
お礼
早速のご回答ありがとうございます。 重切削もしていませんし以前は問題なく使用できていました。 シートとは ターカイトのことと思います。 追記のところに書いたような経緯でしたのと メーカー側からシートが悪いから交換（高額）と頭ごなしに的に言われたので 困ってしまいアドバイスをお願いしたものです。
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