精密加工の鍵となるのはなぜ機械検査なのか
CNC機械加工部品の品質管理のために、ほとんどの機械工場は座標測定機を使用しています。 CMMは、完成した部品の形状と寸法が元の設計と一致していることを確認し、顧客が欠陥のある部品を受け取らないようにします。それは最もわずかなエラーさえも識別し、機械工が欠陥のある部分を作り直すことを可能にします。
ただし、機械工場の所有者にとって、CMMは完璧なソリューションにはほど遠いです。この種の検査は顧客にセキュリティを提供しますが、機械工に高レベルの生産性を保証するものではありません。なんで？機械加工後にエラーを特定するということは、すでに手遅れでコストを回収できないことを意味するからです。 CMMマシンが負の結果を返すためにパーツを再加工する必要がある場合、そのパーツの値は半分に減少します。予想される時間の2倍、および資料の2倍になります。
別の解決策は、工作機械のプロービングシステムを使用した機械上検査です。工作機械プロービングシステムは、CNCマシン自体に取り付けられた測定デバイスであり、機械加工プロセス中および直後に部品をセットアップして寸法を測定するために使用されます。
この記事では、CNCショップでの機械検査の使用方法と、CNCマシンショップがそれに続く必要がある理由について説明します。
1。 CMMのボトルネックを緩和する
品質管理をCMMに制限することには重大な欠点があり、問題は単に人件費と材料費を2倍にするだけでなくエスカレートする可能性があります。忙しい店では、1セットの部品が作業台から取り外されるとすぐに、特定のCNCマシンに新しいセットアップが割り当てられる可能性があります。 CMMが後で一部の部品を拒否した場合、機械工はマシンが使用可能になるのを待つ必要があります。さらに悪いことに、別のジョブを中断してから、マシンをもう一度セットアップします。拒否されたワークピースは生産を遅くし、多くの仕事を遅らせるドミノ効果を生み出す可能性があります。
また、CMMに依存すると、ショップ内のすべてのジョブで同じマシンまたはマシンのグループからの検査が必要になるため、キューが長くなる可能性があります。検査の負担を複数のシステムに分散させたり、場合によってはCNCマシンで完全に処理したりできるため、CNCマシン自体に検査を組み込むことで、CMMのボトルネックを緩和できます。
2。効率を向上させる
CMMを使用すると、ワークピースが幾何学的および寸法仕様を満たしているかどうかをチェックするため、特に精密加工中の品質管理に通常必要になります。ただし、オンマシン検査でCMMを置き換える必要はありません。代わりに、単独で、またはCMMと連携して機能し、検査（および製品サイクル全体）をより効率的にすることができます。
工作機械のスピンドルまたはタレットに取り付けられた工作機械のプロービングシステムは、ショップに多くのメリットをもたらします。このシステムを使用して、ワークピースの識別とセットアップを行うことができます。このプロセスは手動で10分かかりますが、プローブを使用すると数秒しかかかりません。また、加工サイクル中およびワークピースがまだ作業台にある直後の特徴を測定できます。
ワークピースをすばやくセットアップする
プロービングシステムは、ワークピースの表面状態の監視や自動オフセット補正の開始などのタスクを実行することもできます。さらに、多くのプロービングルーチンは機械加工プロセスを中断しないため、中断することなく検査を実行できます。
プローブは重大なエラーを早期に検出するので便利です。これにより、無駄がすぐに減り、後でCMMが使用されている場合は、CMMが部品を拒否する可能性が減ります。 CMMが使用されている場合、プローブを使用すると、品質管理スタッフはサンプリングレートを下げることもできます。たとえば、CMMの20個に1個ではなく、50個に1個の部品を検査できます。これにより、考えられるほとんどのエラーがオンマシンプローブによって検出および修正されたことがわかります。したがって、機械上検査を導入することで、CMMのボトルネックを緩和しながら総検査時間を短縮し、部品の出荷を迅速化し、ショップの生産性を向上させることができます。
機械加工部品の工程内検査
3。後加工の精度を上げる
機械上検査は、事実上すべてのCNC機械加工状況で有益であり、故障した部品を廃棄しなければならない可能性を劇的に減らします。ただし、プローブシステムは、鋳造または鍛造部品の精密機械加工機能の場合に特に役立ちます。
押し出された金属のワークピースから部品を機械加工することは1つのことですが、鍛造または鋳造部品を機械加工することはまったく別のことです。これらの金属加工プロセスでは、ユニット間でわずかなばらつきが生じる傾向があるため、CNCマシンがわずかに異なる各部品で適切にキャリブレーションできることが重要です。オンマシンプローブシステムは、マシンがまさにそれを行うのに役立ちます。
機械上検査システムは、部品間に幾何学的な不一致がある場合でも、二次プロセスとして機械加工する際の精度を保証します。圧力ダイカストやインベストメント鋳造で作られた部品に特に役立ちます。
4。金型の精度を上げる
機械上検査は、射出成形やその他の成形プロセス用の金型の製造において特に貴重な資産です。プローブを使用すると、コアやキャビティを加工する際の精度が向上し、成形が改善され、低品質の金型に起因する欠陥を修正する必要があるプラスチック部品の後処理への依存度が低下します。
金型製作は、金型コンポーネントのCNC機械加工の前、最中、後など、いくつかの方法でオンマシンプローブの恩恵を受けることができます。機械加工の前に、プローブは部品の向きと回転を決定することに加えて、ワークピースを見つけることができます。加工中に、温度変化に応じて切削工具を自動的に再調整し、オフセットを更新できます。また、部品がCNCマシンを離れる前に、プローブは電極の状態のチェックや検証など、金型固有のタスクを実行できます。これらの各機能により、金型製造の精度が向上し、その結果、成形品の品質が向上します。
したがって、機械上検査を使用すると、機械加工された金型の品質、再現性、精度を向上させると同時に、温度変化によって引き起こされる、目的の許容範囲外の機能につながる可能性のある変動の管理と対処に役立ちます。
金型キャビティの工程内検査
改良された精密加工
要約すると、CNC機械のオンマシン検査システムは、次の利点を提供するため、機械工場にとって非常に価値があります。
ラピッドプロトタイピングと少量生産のスペシャリストである3ERPは、レニショーの工作機械プローブを使用して精密加工を行っています。この戦略を採用して以来、生産性が向上し、同社は部品をより早く出荷できるようになりました。
CMMは3ERPの品質管理手順において重要な要素であり続けますが、オンマシンプローブは、検査機能の点でスタンドアロンマシンと実質的に一致する一方で、CMMの負担を軽減しました。重要なことに、この動きは機械工場と顧客の両方に利益をもたらしました。
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