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加工精度について知りたい
- 切削加工における加工精度について知りたいです。恒温室での加工による精度や機械の制御可能な精度について教えてください。
- 加工精度について詳しく教えてください。テーブルの駆動やスピンドルの振れについても知りたいです。
- 恒温室を使用した場合の切削加工の精度や機械の制御可能な精度についておしえてください。
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浜松に?浅沼技研という会社があります。 社長の浅沼氏は精密加工にとても詳しい方ですから、相談なさってみてはいかがでしょうか。 個人的には『リニアモータにバックラッシュがなくても動力伝達のための連結部や摺動部にはガタがあり、スピンドルにもガタがありツールにはしなりがあり、恒温室とはいえマシンそのものの発熱は押さえられない』と思います。 浅沼社長は『私は早送りなど考えないし、切削油を使わなければ加工できないようなやり方では精度は出ないよ。』と仰っていました。 量産するのか単発でやるのか、時間無制限で加工するのか、拘束条件があるのか、それらによって回答は異なると思います。 またそれができないと何故ニッポンが立ちゆかなくなるのか、私にはさっぱりわかりません。今必要なのは宇宙開発事業団のように『コストを下げたから壊れました。したがってロケット打ち上げに失敗しました。』などという自称技術者が絶滅して、技術は科学とは別物なんだ、世に出したときに損失が少しでも少なくなるように設計製造することが大切なんだ、ということをしっかり理解している技術者が少しでも多くなることの方がよほど重要ではないかと思いますが・・・。
ちょっと的はずれになってしまいますが、切削加工の精度限界ということで一言！ 世の中はすごい人がいて、１００ｍｍ角の面を１０ナノメータの切り込みの突き加工でＲａ＝５０ナノメータの平面を作る機械を作った人がいます。この機械は油圧多面拘束の案内面を持ち、研削においても同様の加工精度を得られる優れものです。 私のところでは、室温における汎用旋盤を用いた普通の加工で軸径寸法精度を１３μｍで仕上げることができます。この場合、加工時間が短いので特に部屋の温度を云々することはありません。 この精度で加工できなければベアリング等のハメアイが設計意図通りにできませんね。 apnさんがおっしゃっておられる現象は全くそのとおりでして、主軸を回転させるときの捩れ振動で刃物台が動きます。でもその動いた量を直接測定することも案外簡単で、計れてしまえば問題ありません。 しかし、フライス盤となるととても難しく、１０μｍの精度を出すのが精一杯で、一方向の寸法精度のみ２３μｍ（長さ500mm、幅1020mmのスペーサーで幅寸法精度が必要）というのが最高値です。これも室温ですが、一日の温度変化が少ない梅雨時に機械の慣らし運転を十分に行って・・・など、誤差要因を一つ一つ消していった結果の話です。 但し、これまで述べたことは全て一品料理の世界です。大量生産でこの精度は温度コントロールしなければ得られないでしょうね。 0.1μｍの世界では機構云々も重要ですが材料の性質や固定方法の考え方が大きく変わります。そのへんのところも良く調べてみて下さい。
これは加工ではなく材料の話ですが、普通は結晶粒界面を削るので、ガラスやアモルファスといった非晶質の金属や、いわゆる微細結晶の金属でないと、工作機械精度以上に、限界が大きくなってしまいます。
こんばんは ０．１μｍ制御可能という事ですが、加工された製品が期待値（穴位置度・平面度・直角度等）に近いかどうかの検証はどのようにするかお考えでしょうか？。 製品の大きさにもよりますが、０．１μｍということは０．０２μｍ以上の測定精度と体温が影響しないように恒温室内（２０度Ｃ±０．５度Ｃ）での自動測定等の工夫が必要と思われますが・・・。
Ganchanさんの言われる、機械の精度は０．１ミクロンの制御が可能という機械は、１２年前の私の記憶からすると○ANUCCさんの機械では？間違いだと問題ですが、年間数十台生産、１台○億円。このレベルまでいくと正直分かりません。ごめんなさい。 ただ、12m24さんが記載されているように±0.5℃の管理で（主軸固定型NC自動盤・水溶性油・etc）3μｍまでを出す事は実際可能だと思います。実際がんばってる所がありますから。ただし、安定となると恒温管理だけでは困難かと思いますよ。場合によっては不良の山となる事も。。
どうも まず、「0.1ミクロンの制御」と在りますが そこまでがたの無い工作機械が動くでしょうか？ どんなに良い切削用工作機械でも位置決め精度±１．５μは有りますよ！ 又、主軸にはベアリングが存在し 旋盤で言うならば製品の真円度にも限界があります。 普通に考えれば12m24さんの答えが妥当でわ。 数年前に機械メーカーの人に聞いた事ですが 位置決めの精度を上げる研究をしている時に 軸を定位置で止め主軸を回転させると２μ程振動していたそうです．．． 夢物語になってしまいますが、 ・振動が無い（作動音も） ・位置決め精度が０．１μ以下 ・０．１μ追い込めば０．１μだけ動く ・０．１μ削れる刃物 等々条件がそろえば０．３μ程度の精度が出るでしょう。
お礼
ご回答いただきありがとうございます。 確かに夢物語に近い話ではありますが将来実際それ以上を要求されるであろうと思います。また、それを実現しないと日本の製造業は残っていけないのではとも考えます。 偉そうなこと言ってすみませんでしたが今後ともよろしくお願いいたします。
材料と加工条件によっていろいろになってしまいますが、一般の工場では、がんばれば3μｍまでいけることはあるそうです。 また、金属の場合は、切削点の温度がかなりありますので、恒温室でもあまり精度の高いものは期待できそうにないかと思います。
お礼
早速の回答ありがとうございます。 しかしながら、切削負荷を極力減らし発熱もおさえた場合はどうなのでしょうか？
お礼
回答ありがとうございます。 ○ANUCの機械はNCの指令単位では1nmまで入力できたかと思います。それに近い話ではありますが、数ｎmを加工しようというわけではありません。 これからもよろしくお願いいたします。