レーザー工具長測定のばらつき

レーザの測定装置は、特に刃先の付着物、キリコと切削油に影響を受けるため、機械メーカはその除去に工夫しております。比較的長い時間のエアーブローによる刃先清掃や、層流の空気流れを作るノズルを採用し、刃先に、ある程度の力で空気流をぶつける工夫をしています。これにより単に付着しているごみや、切削油を飛ばし計測に安定をもたらそうと努力しています。

ボールエンドミルは、その形状から、回転による遠心力で、刃先についている油や水は工具径方向に上がってゆき、吹き飛ばされます。（わずかに残った飛ばされない水や油が、問題となります。）よって先端部分は油膜やクーラントが薄くなり長さ方向に関しては、計測値が安定します。これとエアブローを組み合わせ、刃先を如何に裸にして計測するかを工夫しています。

新しい技術であるレーザによる計測に、機械メーカは知恵を絞っており、
以前の技術である接触式にこだわることより、今後のことを考え新しい技術を物にしようと頑張っています。

フラットエンドミルについては、ボールエンドミルと違い、直径は変わらないため、回転により切削油等が径方向に引き上げられることは無く、回転により
刃先で飛び散らない油は、付着したまま回転し、その厚みも計測されてしまいます。よってソリュブルや鉱物油系の透明な切削油に関しては、工具径も工具長も付着物を原因とする光の乱反射により測定にばらつきがでます。この対処には、工具清掃エアーブローによる切削油の除去を十分に行う必要があります。
層流ノズルの採用や、工具清掃エアーを少し長い時間実施するかまたは、その清掃空気圧力をあげることも考える必要があるかもしれません。

いずれにしても0.02mm程度の計測誤差は、刃先の油膜に起因していると考えられますので、検証する方法として、実際に加工前に、工具刃先とシャンク部分を十分にエアーガンで試験的に清掃して、その後に計測し加工結果の違いを比較してください。

現在の加工前の計測方式からも分かるように、エアーブローを強力な物にすれば自動で加工が出来ることになると考えます。高速回転により、刃先の油やごみを弾き飛ばし、その上で、性能の高いエアーブロー専用ノズルを使用し、刃先の油や切削油を飛ばせば、現在より良い結果が出るのではないでしょうか。今現在実施されている以下の方法が、正しい答えだと思います。
後は、この方式で短時間に自動で出来るものを工夫すればよいと考えます。

"現在、測定前に１４０００回転で空回転、測定用のエアーブローで
刃具先端に１０秒間→測定開始のパターンです。"

このやり方の”刃具先端に１０秒間”が長いのであれば、層流ノズルの使用と高圧エアを使用することで、刃先を出来るだけきれいな状態にした後、計測することを薦めます。

”高速回転で刃先のごみを飛ばし、その上でエアーブローを実施”これは正しい方法だと考えます。
すでに理論的には正しいやり方を実践しているのですから、その自動化を考えてはいかがでしょうか。

機械に取り付けられたいる工具清掃用エアーブローにて、加工時に切削油を使用した場合、その切削油が清掃エアノズルにたまり、計測時に接近してきた工具を汚してしまうこともあり、現在では、そのような工具清掃エアーノズルに対し、弱い空気を常時流し、油の侵入を防ぐ工夫をしているメーカもあります。
この様なことが発生していないかも確認されてはいかがでしょうか。

以上