機械加工の品質を損なうトップ 5 の加工エラー

加工誤差は加工精度のレベルを反映します。機械加工工場では、製品の品質を確保するために、まず加工誤差を管理する必要があります。 では、実際の生産においてよくある加工エラーとは何でしょうか? 詳しく見てみましょう。

1. 機械の製造ミス

機械の製造誤差には主に主軸回転誤差、ガイドレール誤差、伝動チェーン誤差が含まれます。スピンドル回転誤差とは、平均回転軸に対する各瞬間のスピンドルの実際の回転軸の変動を指します。これは、加工されるワークの精度に直接影響します。

主軸回転誤差の主な原因は、主軸の同軸誤差、軸受自体の誤差、軸受間の同軸誤差、主軸巻線などです。ガイドレールは工作機械上の各構成部品の相対的な位置関係を決める基準となるものであり、工作機械の動作の基準となるものでもあります。ガイドレール自体の製造誤差、ガイドレールの偏摩耗、取付品質などがガイドレール誤差の重要な要因となります。伝動チェーン誤差とは、伝動チェーンの最初と最後における伝動要素間の相対移動の誤差を指します。これは、ドライブ トレインのさまざまなコンポーネントの製造および組み立ての誤差、および使用中の摩耗によって発生します。

2. ツールの幾何学的誤差

切削加工中に工具は必ず摩耗し、ワークのサイズや形状に変化が生じます。工具形状誤差が加工誤差に及ぼす影響は工具の種類によって異なります。固定サイズの工具で加工する場合、工具の製造誤差はワークの加工精度に直接影響します。一般的な工具 (旋削工具など) の場合、製造誤差は加工誤差に直接影響しません。

3. 治具の幾何学的誤差

フィクスチャの機能は、ワークを工具や機械に対応した正しい位置にすることであるため、フィクスチャの幾何学的誤差は加工誤差 (特に位置誤差) に大きな影響を与えます。

4. 位置決めエラー

位置決め誤差には、主に基準ずれ誤差と位置決めサブ製造誤差誤差が含まれます。工作機械でワークを加工する場合、ワーク上のいくつかの幾何学的要素を、加工の位置決め基準として選択する必要があります。選択した位置決め基準と設計基準が使用される場合 (基準は部品図面上の表面サイズと位置を決定するために使用されます)。一致しない場合は、基準不整合エラーが発生します。

ワークピース位置決め面と治具位置決めコンポーネントは一緒に位置決めペアを形成します。位置決めペアの不正確な位置決めと、位置決めペア間のマッチングギャップによって引き起こされるワークピースの最大位置変動により、位置決めサブ製造不正確エラーと呼ばれます。位置決めや製造上の不正確な誤差は、調整方法を使用した場合にのみ発生し、試し切りプロセスでは発生しません。

5. プロセスシステムの変形によるエラー

ワークピースの剛性:ワークピースの剛性がプロセス システム内の機械、工具、治具に比べて比較的低い場合、切削力の作用下でワークピースの不十分な剛性によって引き起こされる変形が加工誤差に大きく影響します。

工具剛性:加工面の法線 (y) 方向の外径旋削工具の剛性は非常に大きく、その変形は無視できます。内径が小さいためアーバーの剛性が非常に低く、アーバーの変形が穴の加工精度に大きく影響します。

工作機械コンポーネントの剛性:機械コンポーネントは多くの部品で構成されています。工作機械部品の剛性を単純に計算する適切な方法はありません。現在、機械部品の剛性を決定するために主に実験的方法が使用されています。工作機械部品の剛性に影響を与える要因には、関節接触変形の影響、摩擦力の影響、低剛性部品の影響、すきまの影響があります。