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主軸のモーターの違いによる工具寿命の差
2023/10/19 23:48
- 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。
- 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。
主軸のモーター の違いよる工具寿命の差
2019/01/15 00:34
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 （11件中 6～10件目)
＞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
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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
2019/01/15 23:08
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。
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
2019/01/15 22:54
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。
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
2019/01/15 10:23
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。
補足
2019/01/15 23:26
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。