温度変化による加工への影響

温度管理は、精密加工を行う上で非常に重要な要素の一つとして挙げられます。
今回は

【※ご注意】今回の事例に出てくる主軸の伸び量等の値は、日進工具が所有している設備の固有値となります。その為、お客様にて所有されている設備に直接ご参考となる数値とはなりませんのでご注意ください。

主軸回転数と機械室の温度変化による主軸の伸び量

主軸回転数による主軸の伸び量

主軸暖機運転１５分後の測定値

機械室の温度変化によるＺ方向の伸び量（姿勢変形含む）

主軸は停止状態

機械内の温度変化による主軸位置の変位量とその対策

恒温室設置前

恒温室設置後

温度管理の影響が出た事例

事例	90°立ち壁において 前加工となる中仕上げ面（cBN面）が残ってしまったケース（削り残し）
撮影・測定機器	KEYENCE社製　デジタルマイクロ顕微鏡　VHX-6000 レンズ倍率：×200
推定原因	工作機械の姿勢変形（熱変形） ※　仕上げ加工工程の設定仕上げ代は　5μｍ ※　同一軸上の加工面で対角の２面です

結論

主軸の回転数が変化すると、主軸位置に影響を与えます。また　囲い＋精密空調機　を設置することで、温度変化を抑える事ができ、機械の姿勢変形を小さくする事が可能となります。機械の仕様で補正が入る等、姿勢変形の対策がなされているケースも多く見れますが、今回の様に温度変化をいかに抑えるかという観点で対策することも精密加工においては非常に有効であるといえます。

下記の事例は温度管理を意識し、仕上げ代の管理をどこまで行えていたかという事例となります。また各加工工程における主軸回転数も一定とすることで、回転数違いでの主軸位置の変化を抑えました。その他工具の振れ精度の管理をはじめ様々な要素を意識し、角度の違う４面全てにおいて、狙い値から２μｍ以内と、精度の高い加工が行えた事例となります。

温度管理を意識した加工事例