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主軸のモーター の違いよる工具寿命の差

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  • 質問No.9577864
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お礼率 7% (1/14)

モーターについて知識が無いもので質問します。
同じモデルの機械で、モーター のみ違う二台の工具寿命が2~3倍違います。
モーターは添付画像の二つです。

NIDECの方が工具寿命が長く、削っていてパワーがあり、切り込みも深くでき、振動もありません。当然ロードメーターも振れません。

二つの違いを教えてください。


・モーターから主軸へは同じ4本のVベルトで伝えています
・スピンドル径(主軸)はΦ50mm(目測)
・主に主軸回転(n)は300/min~500/min
・SUS加工がメインです

回答 (全11件)

  • 回答No.11

ベストアンサー率 17% (96/549)

スピンドル=工具寿命が短い
と可変な知識になっちゃうといけないので
普通のインバータ制御はデューティ比で回転数を変異できますが電気を流してない時はトルクを発生してません そのため変速機が必要です

ステッピングモータは極性を入れ替えて回します
https://www.youtube.com/watch?v=9MjyrFipJm8&t=267s
実際には細かく極性がある
https://www.youtube.com/watch?v=p2NBnMax5ZE

ステッピグモータはモータ単体でも加減速ができ低回転でもトルクが出る
インバータではモータ単体で低回転にするとトルクが出えないので変速機が必要

変速機分コストが安くなります

サーボはステッピングモータにセンサーを付け位置をわかるようにしたもの

質問者の機会は両方ともベルト駆動ですが変速機がついてないです

今のスピンドルは
スピンドルの構造
http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/mse/mse11/equipments/upmachine/spec.html

このようにモータ直結です

そのため主軸の負荷はダイレクトにモータのダメージに伝わります
質問者の機械は両方ともベルト駆動ですが
安川の方はギヤの構造がない分主軸の剛性がなく
同様に使っていれば主軸へのダメージは安川の方が大きくその蓄積で 工具寿命が短くなってるのだと思います

スピンドルが悪いわけではありません
感謝経済
  • 回答No.10

ベストアンサー率 45% (309/673)

 No.4 teppou です。
 スピンドルモーターの方が工具寿命が短いのですね。
 スピンドルモーターはインバーター制御とのことですが、インバーター制御の特性にはいろいろあり、大きく分けると負荷変動に俊敏に反応するタイプと、あえて緩やかに反応するものがあります。
 緩やかに反応するのは、ロボットのアームなどを制御する場合などに連結個所に過大な力がかからないようにしたり、負荷が急変した場合に制御がオーバーにならないようにしたりするもので、問題の工作機械の場合は、そもそもモーターの選定が間違っていたか、特定の切削条件(低速の重切削など)のために、あえてそういうものと取り付けたのかもしれません。
 ロードメーターの振れ方が、比較的緩やかであるのならモーターを普通の誘導モーターに変えることも検討してはいかがでしょう。
 スピンドルのブレが原因という回答もありますが、私も過去には旋盤工やフライス盤工をしていたこともありまして、その経験からすると、そういうことは操作している者にはわかるだろうと思われますので、原因から排除しました。
 これ以上のことは、わかりかねます。
  • 回答No.9

ベストアンサー率 60% (148/246)

製造業・ものづくり カテゴリマスター
回答(5)再出
情報提供有難うございます。
プーリー/ベルトが同等の仕様であれば、両機械の主軸回転数に大きな違いがあるのが実態であり、切削速度の違いが工具寿命や振動の違いに結び付いているのではありませんか?
回転数を実測してみてください。

>そこで問題になるのが、ではなぜメーカーはこのモーターを選定したのかというところ
貴殿が疑問に思うのはもっともなことですが、回答者側はその機械を導入した当時の経緯を知る由もないので、機械のメーカーに問い合わせるか、貴社の先輩に聞いてみるしかないでしょう。
お役にたてずに、済みません。
  • 回答No.8

ベストアンサー率 17% (96/549)

NIDAC は 普通のモーターで重切削用です 低速回転時と高速回転時ではがこがこっていって ギヤ が変わると思います

下の安川は簡単に言えばサーボで軽切削用です
重切削してはいけません

同様に使っているのなら安川の方は主軸にがたが来てるため
主軸を変える必要があります
そのため工具寿命が短いんだと思います


この頃のNCはスピンドルが主流です
主軸は軟弱ですが 回転委コントロールが容易で高回転数が実現し
麻しん単価が安くなります

軟弱なのでラフィングなどで重切削はできないです
スロアウェイなどで 高速 軽切削をしてください

安川の方は
今どきの高速マシニングとは違います
10000rpm とかで ぶん回すと主軸が焼けると思う
  • 回答No.7

ベストアンサー率 52% (645/1217)

製造業・ものづくり カテゴリマスター
何故かスピンドルモータと言うのをご存じない方が多くいらっしゃるみたいなので
大きなお世話しますけど
増速ギアとか無しでモータ単体で1万rpmとか普通にあります
尚、この手のモータは逆に300rpmとかの超低速で回すと
回転ムラが大きかったりします

https://www.okuma.co.jp/product/vmc/index5.html
8000~12000rpm
https://www.mazak.jp/machines/fjv-5face-100-160/
10000rpm
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/cnt/cnc/pmerit/spindle/index.html
8000~12000rpm
  • 回答No.6

ベストアンサー率 52% (645/1217)

製造業・ものづくり カテゴリマスター
>二つの違いを教えてください。

安川電機 AC SPINDLE MOTOR
UAASKA-08GN3
https://www.e-mechatronics.com/product/servo/disc_pdct_motor.html#cate02
7.5kw/5.5kw 30min/cont 30分定格/連続定格 
4500/6000rpm 39A/32A


JIS C 4210 : 2001
http://kikakurui.com/c4/C4210-2010-01.html
こっちはごく普通の汎用誘導モータですね
5.5kw 50/60Hz 1460/175rpm

一番違うのは回転数
安川のは6000rpm
NIDECのは1750rpm

安川のスピンドルモータは専用のインバータで駆動します
NIDECのはインバータを使用しなければ60Hzで1750rpm

問題は
>主に主軸回転(n)は300/min~500/min
こんな超低速で回してるの?
ゼロの数が一つ足りないけど?
まぁNIDECの方は許せるとしても
補足コメント
sustarou

お礼率 7% (1/14)

写真を拡大して確認しましたが、安川は4500/6000ではなく1500/6000minでした。この開きはおかしいでしょうか?
おっしゃる通り、回転数が大きく違うようですね。やはりインバーターでしたか。

取り付け工具はΦ125mmのフェイスミルで、vcは基本150~200がメインです。
10mm工具であれば6450回転なので、切削速度的には適正かとは思います。
加工はSUSがメインです。

ちなみにミーリングチャックなどではなく、そもそも125 Φフェイスミルカッターの専用機械ですので、安川の方は回転数が合っていないのでしょうか?

そこで問題になるのが、ではなぜメーカーはこのモーターを選定したのかというところが疑問です。
アルミ加工専用機ではありません。Φ125mm以外も付きません。(装着できるが治具設計が合わなくなる為使用できません)
ちなみに、中央精機のCS300という機械です。
投稿日時 - 2019-01-15 23:26:43
  • 回答No.5

ベストアンサー率 60% (148/246)

製造業・ものづくり カテゴリマスター
上の写真に写っている方のモーターは、銘板記載内容からみると、ごく普通の誘導電動機(定格5.5kW)のように思えます。一方、下の写真に写っている安川のスピンドルモーターは、写真が不鮮明でよく読めませんが、普通の誘導電動機とは異なるようです。もしかして、回転数を切り替えできるモーターなのでしょうか???
中央下付近の刻印した文字は、左から 7.5/5.5 20MIN/CONT  1500/6000  39/32のよう読めますが、これで合っていますか? それぞれ、出力 定格 回転数 電流を表しているいる可能性があります。もっと鮮明な写真に差替えるか、刻印文字及びその上に印刷されている情報を読み取って、文字情報としてご提示下さるようにお願いします。

刻印の数字「6000」が回転数だとすると、インバータ駆動なのか、増速ギアを内蔵しているのかなど疑問点が次々と湧いてきます。  

前の回答者さんは、主軸及び刃具のチャッキングに関する芯ぶれのご指摘ですが、ご質問者さんの懸念どおりモーターの違いが原因しているのかもしれません。主に主軸回転(n)は300/min~500/minと書いていらっしゃいますが、実測値ですか? 駆動系のプーリーやベルトは二台の機械で同じ仕様ですか?
また、使用している刃具やチャックに関する情報も欲しいところです。

 
補足コメント
sustarou

お礼率 7% (1/14)

Nidec 5.5kw 4poles
200V 50HZ 20A 1460min
type FEF RATING CONT
TH.CL B 132S
JIS C 4210 IP44
IC411 VIBRATION V-
BEATING 6308ZZ
NO 6306ZZ
------------------
YASKAWA
Type UAASKA-08GN3
PHASE3 4 POLES
NS F
MAX 200V
7.5/5.5KW (30MIN/CONT)
1500/6000MIN
AMP 39/32

でした。安川はインバーターだったと記憶しています。
安川の方はすでに生産中止なので、詳細があまり分かりません。

※フェイスミルカッターΦ125mm n300~500
アーバーにて主軸に直付けです。
vcおよそ120~200です。

プーリーやベルトは同じです。
投稿日時 - 2019-01-15 23:08:09
  • 回答No.4

ベストアンサー率 45% (309/673)

 私は、通常の誘導モーターはよく扱うのですが、スピンドルモーターというものは知りません。
 銘鈑がよく読めないところもありますが、出力としては大きな違いはないようですね。
 ロードメーターの振れが大きいという事は、工具に対しては負荷が変動しているという事ですので、同じ切削条件であるなら、変動しているほうが最大負荷は大きくなっていると想像されます。
 工具寿命の長短はそのためではないかと思われます。
 スピンドルモーターがついた機械のほうが工具寿命が長いのでしょうか。
 そうであればスピンドルモーターという名前の通り工作機械のスピンドルを駆動するために、回転を安定させるような制御機能が付いているのかもしれません。これについては全く想像です。
補足コメント
sustarou

お礼率 7% (1/14)

おそらく安川の方は回転域が合っていないのかなと、勝手な推測です。
スピンドルモーターと書いていますが、スピンドルモーターとは直接工具を取り付ける(ギアやベルトを介さない)ものなのではないかと思っていましたが・・。
普通にVベルトです。
投稿日時 - 2019-01-15 22:54:22
  • 回答No.3

ベストアンサー率 39% (58/147)

主軸の工具との接触面が傷が入ると触が出て短命になります
カクニンシ自分で直せなければメーカーで研磨出来ます
  • 回答No.2

ベストアンサー率 32% (2029/6161)

他カテゴリのカテゴリマスター
振動がある ------->使用年数が長い ------>軸受けがすり減っている
シンプルに考えるとそういうことが原因だと思います。
補足コメント
sustarou

お礼率 7% (1/14)

回答ありがとうございます。
おっしゃる通りだと思いますが、同じモーターでこの症状ならば、あとはそういったところに行き着きますが、そもそもモーターが違うので、まずはモーターの違いを把握したいのが現状です。一旦歪み等は無しにして、同じ条件ならこの二つのモーターなら同じトルクがあるはずだよ、となればじゃあ何故かというところへ持っていきたいです。もし同じなのであれぼ、安川の方がおっしゃる通り軸歪みや機械摩耗でモーターロスが増えて適正負荷では無くなっていると思います。
とりあえず並行して、スピンドルの歪みを測定してみます。
投稿日時 - 2019-01-15 10:23:28
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AIエージェント「あい」

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