マキノフライス精機の精度

Question

マキノフライス精機の高速回転ＭＣ（２００００ｒｐｍ）を使用してますが、主軸の発熱等で精度が出ません。何か精度維持のためのいいアイデアがあったら御教え下さい。ちなみに使用機械はＭＨＮＣ４０－３０で電極加工を行ってます、切削油は銅用の油性で、品物寸法精度は５μＭＡＸです。空調設備は、そこそこやってます。

Accepted Answer

こんにちは。
５μＭＡＸ、結構きびしい精度ですね。
まずは、２００００ｒｐｍとなると、十分な暖気が必要だと思います。
工具長測定などは、暖気後に測定、加工と言う段取りがいいと思います。
また、温度管理ですが、設置環境、冷却液ともに管理が必要だと思います。
銅はチョットわかりませんが、鉄ですと一般的に、１℃の温度差で、
１００ｍｍが１ミクロンのびますからワークの大きさにもよりますが
５ミクロンの精度となると結構シビアに管理する必要があると思います。
加工中の照明でも結構温度は上昇します。
機械精度が十分だと仮定すると、加工環境を測定してみてはいかがでしょう？

Answer

コラムの変形は伸びと言うより反りに近いもので，前側より後ろ側の温度が高いことで前後の温度差により変形が生ずるものです．これは，主軸にテストバーを取り付ける事で測定できます．ダミー工具を取り付けて主軸を高速回転させて一定時間ごとにATCポジションで停止し，素早くテストバーを取り付けテストバーの上下のX,Y方向の変位量を測定します．このとき各軸は10mm程度移動させないとテストバーの取り付けができませんのでご注意願います．若干時間的なロスがありますが，手持ちのダイヤルと簡単なプログラムで測定できます．結構傾いているかもしれません．ただし，この傾きは主軸頭とコラムの変位が足されたものですので，主軸等単体の傾きも測定する必要があります．これは，基準面の確保が難しいので，主軸端面側のベアリング押さえの加工面を使用し，円周方向に４等配でダイヤルをセットすれば面の傾きが測定できます．メーカですと高度な測定器を使用できますが，現場ではこのような測定方法がもっとも簡単で良いかと思います．当然ですが，この測定方法は，切削油の温度変化や切削による発熱は含みませんので理解していただきたいと思います．その他ありましたらご質問お願いします．

お礼

0002/11/30 00:00

御意見、御指導ありがとうございます。さっそく試してみます。また　何かありました時は、宜しく御願いいたします。

質問者

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Answer

熱変位と言ってもどこが変位しているかを把握する必要があります．
まず，主軸軸受のベアリング押さえから主軸端面までの突き出し量の変位が考えられます．これは主軸の前側軸受の発熱が原因です．もう一つはテーブル上面から主軸端面までの変位で，これは，主軸頭の鋳物ケースが変位している場合とコラム全体が変位している場合の２種類があります．これらは，ダイヤルインジケータを機械にセットしてそれぞれの変位をチェックすれば，どこが悪いかつかめると思います．まず，軸受の発熱が大きい場合は，サチュレート時間が短ければランニングを長めにして加工に入るのが良いかと思います．だめな場合は，メーカに連絡して軸受の予圧を確認してもらった方が良いと思います．コラムの場合は，制御盤の輻射熱が考えられます．これはどうしようもないので，メーカに対策してもらいましょう．モータの発熱に対する冷却と断熱機構も確認してください．あと，朝日とか西日が機械に当たることは無いでしょうか？追加質問があればお願いします．

マキノフライス精機の高速回転ＭＣ（２００００ｒｐｍ）での精度維持のアイデアは？