CNC工作機械の精度を高める:9つのよくある問題を解決

なぜCNC工作機械は正確な結果が得られないことがあるのでしょうか?工具の摩耗から機械の不適切なキャリブレーションまで、様々な要因が精度に影響を与えます。この記事では、CNCの精度に影響を与える9つの一般的な問題を掘り下げ、パフォーマンスを向上させるための実践的なソリューションを提供します。特定の問題のトラブルシューティングを行う場合でも、全体的な効率の向上を目指す場合でも、CNCオペレーションをスムーズかつ正確に実行するための貴重な洞察が得られます。

目次

CNC工作機械の精度に影響を与える理由

1.ワークサイズが正確で、表面仕上げが悪い。

故障の原因:

  1. 工具の先端の損傷またはくすみ;
  2. 工作機械の共振と不安定な配置;
  3. 工作機械の這い上がりと加工技術の低さ。

解決策

  • 鈍った工具を直すには、再研磨するか、より鋭利なものに交換する。
  • 工作機械が共振していたり、しっかりと設置されていない場合は、水平を調整し、土台を固定し、安定させる。
  • 機械のクリープは、キャリッジガイドレールの激しい摩耗や、リードスクリューボールの摩耗や緩みが原因であることが多い。工作機械の定期的なメンテナンスを行うべきである。
  • 使用後は毎回、鉄線を洗浄し、摩擦を減らすために潤滑油を加える。
  • 加工するワークピースに適したクーラントを選択し、可能であれば、他の加工ステップの要件を満たしつつ、より高いスピンドル速度を選択する。
CNC工作機械の精度に影響を与える理由

2.ワークの大小テーパーヘッド

故障の原因:

  • 工作機械のレベル調整不良による不安定な配置;
  • 高硬度材と深さを有する長尺シャフトの旋削加工における切削現象 切削工具;
  • テールストックエジェクターピンとメインシャフトのミスアライメント。

解決策

  • レベルゲージを使用して工作機械の水平を適切に調整し、しっかりとした土台を確保し、工具をしっかりと固定し、安定性を高める。
  • 工具に過度のストレスがかからないよう、適切な加工プロセスと切削送り速度を選択する。
  • 心押台の位置を合わせる。

3.ドライバーの位相差光は正常であるが、加工物の大きさは大小がある。

故障の原因:

  • 工作機械キャリッジの高速運転が長時間続くと、スクリューロッドとベアリングの摩耗や破損につながります。
  • 時間の経過とともに、ツールホルダの繰り返し位置決め精度が狂ってくる。
  • キャリッジは毎回正確に加工開始点に戻るが、それでも加工物の大きさは変化する。
  • これはスピンドルの高速回転が原因であることが多く、ベアリングの深刻な摩耗と加工サイズの変化を招く。

解決策

  • ダイヤルインジケータを使用して、キャリッジの繰返し位置決め精度をチェックする。システムを通して固定サイクルプログラムを編集し、スクリュークリアランスを調整し、必要であればベアリングを交換する。
  • ダイヤルゲージでツールホルダの繰り返し位置決め精度をチェックし、必要に応じて機械を調整するか、ツールホルダを交換する。
  • ダイヤルインジケータを使用して、加工されたワークがプログラムの始点に正確に戻ることを確認してください。可能であれば、スピンドルをオーバーホールし、ベアリングを交換する。
CNC工作機械の精度に影響を与える理由

4.ワークのサイズが実際のサイズと数ミリ違ったり、軸方向に大きな変化がある。

故障の原因:

  • 位置決め速度が速すぎて、ドライブとモーターが応答できない。
  • 長時間の摩擦の後、機械式キャリッジのスクリューロッドとベアリングが過度にきつくなり、焼き付く。
  • ツール交換後、ツールホルダーが固定されず、所定の位置にロックできない。
  • プログラムにエラーがあり、ヘッドエンドとテールエンドが一致しないか、カッター補正がキャンセルされない。

5.システムの電子ギア比またはステップ角が正しく設定されていない。

解決策

  • 高速位置決め速度が過大な場合は、定格動作周波数でドライバとモータが正常に動作するように、速度、切 断加減速速度、時間を調整してください。
  • 工作機械が摩耗した後、キャリッジとスクリュー・クレーンのベアリングが固くなって動かなくなった場合は、再調整して修理してください。
  • ツール交換後、ツールホルダが緩んでいる場合は、ツールホルダの反転時間が適切か、ツールホルダ内部のウォームやウォームが摩耗していないか、クリアランスが過大ではないか、取り付けが緩すぎないかなどを確認してください。
  • 問題がプログラムに起因する場合は、ワークの図面の要件を満たすようにプログラムを修正し、適切な加工技術を選択し、マニュアルの指示に従って正しいプログラムを記述する。
  • サイズの偏差が大きい場合は、システムのパラメータが適切に設定されているかどうかを確認し、特に電子ギアやステップ角などのパラメータに注意して、それらが損傷していないことを確認する。
  • この現象は、ダイヤルインジケーターを使って測定することができる。

5.円弧の加工効果は理想的ではなく、サイズも整っていない。

故障の原因:

  • 振動数が重なると共振する。
  • 不十分な加工技術。
  • 不合理なパラメータ設定と過大な送り速度は、段差のある円弧加工を引き起こす。
  • ねじのクリアランスが大きいことによる緩み、またはねじの締めすぎによる段差の発生。
  • 着用 シンクロナスベルト.
CNC工作機械の精度に影響を与える理由

解決策

  • 共振の原因となっている部品を特定し、その周波数を調整して共振をなくす。
  • 被加工材の加工技術を評価し、それに応じて手順を計画する。
  • ステッピングモーターの場合、処理速度(f)を高く設定しすぎないようにしてください。
  • 工作機械が適切に設置され、安定していることを確認し、摩耗や隙間の増加、ツールホルダの緩みによるキャリッジの緩みがないことを確認する。
  • 摩耗したタイミングベルトを交換する。

6.バッチ生産では、ワークピースが公差から外れることがある。

故障の原因:

  • ツーリングとフィクスチャーは、オペレーターの操作方法とフィクスチャーの信頼性に基づいて、徹底的に検査され、評価されなければならない。ヒューマンエラーによる誤判定のリスクを最小化するために、治具によって引き起こされるあらゆる寸法変化に対処しなければならない。
  • 数値制御システムは、外部電源の変動や干渉の影響を受けることがあり、干渉パルスの発生につながります。これらのパルスはドライブに伝達され、ドライブが冗長パルスを受け入れ、モーターを誤動作させる原因となります。

解決策

  • 干渉を防ぐためには、ルールを理解し、それに従い、強電流ケーブルと弱電流信号線を絶縁する、干渉防止コンデンサを追加する、シールド線を使用して絶縁するなど、適切な対策を講じることが重要である。
  • アース線が確実に接続され、アース接点が可能な限り近くにあることを確認してください。
  • システムへの干渉を防ぐため、必要なあらゆる手段を講じること。

7.ワークの1工程の加工が変わり、他の工程の寸法が正確になる。

故障の原因:

失敗の原因は、プログラム・パラメーターの妥当性、所定の範囲内にあるかどうか、プログラム・フォーマットがマニュアルで指定された要件を満たしているかどうかなど、いくつかの要因が考えられる。

解決策

ねじプログラム部で歯が乱れたり、ピッチが狂っている場合は、加工ねじの周辺構成(エンコーダ)や、その性能に影響を与える客観的要因が関係している可能性が高い。

8.ワークの各作業手順には、増加または減少の現象がある。

故障の原因

  • プログラミングエラーおよびシステムパラメータの不当な設定。
  • 不適切な構成と設定。
  • 機械式トランスミッション部品の定期的・周期的な故障。

解決策

  • プログラム命令がマニュアルの仕様に従って実行されていることを確認する。
  • ダイヤルインジケーターで評価する。
  • ダイヤルインジケーターをプログラムの開始点に置き、プログラムを実行し、終了後にキャリッジを開始点に戻す。この作業を繰り返し、結果を観察し、パターンを理解する。
  • システムパラメータが適切に設定されていることを確認するか、変更を検討する。
  • 工作機械のコンフィギュレーション接続のためのカップリングパラメータに関する単一計算が要件を満たしていること、およびパルス等価が正確であることを確認する。
  • 工作機械の伝動部品に損傷がないか、ギヤカップリングの均一性を検査し、定期的・周期的な故障がないかを調べる。発見された場合は、主要部品を点検し、修正する。
CNC工作機械の精度に影響を与える理由

9.システムによる寸法変化は不安定である。

故障の原因:

  • 不適切なシステムパラメータ設定
  • 動作電圧が不安定で、外部干渉やシステムの誤動作につながる
  • システムとドライバー間のインピーダンスの不適合による信号の損失
  • システムとドライバー間の信号伝送異常
  • システムの損傷または内部故障

解決策

  • 回転数、加速時間、主軸回転数、切削速度の妥当性、オペレーターによるパラメータ変更がシステム性能に与える影響を評価する。
  • 問題を軽減するために電圧安定化装置を設置する。
  • 適切なアースを確保し、ドライバのパルス出力に干渉防止容量を追加する。
  • システムとドライバーに合った適切なコンデンサモデルを選択する。
  • システムとドライバ間の信号接続線が適切なシールドを持ち、信頼性があり、パルス発生信号が失われたり増加したりしていないことを確認する。
  • 問題が解決しない場合は、メインボードの修理または交換のため、システムを工場に送ってください。
CNC工作機械の精度に影響を与える理由
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シェーン
著者

シェーン

MachineMFG創設者

MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。

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