ピッチ寸法ズレの原因

質問

お世話になっております。

先日、Ｍ社製の油加工液仕様のワイヤ放電加工機で、丸穴と角穴が計15穴ぐらいある加工を行なっておりました。
（加工材；SKD11 焼入れ品　20mm厚）

加工が終わって、測定（三次元測定機）をしましたところ、丸穴が一穴だけ、加工原点位置より７μｍ程ズレてしまっておりました（一方向のみ）。
その他の加工原点位置は、３μｍ以下に収まっていましたし、何度か繰り返しで測定してみても結果は変わりませんでした。

プログラムを確認しましても、特に問題はありませんでしたし、荒加工を全て行なった後に仕上げを実施しましたので、加工法にも問題無かったと思っております。
（同じプログラムでオフセットを変えて、穴を広げる加工を実施してみたら、今度は問題なく３μｍ以下で仕上がりました）

一ヶ所だけピッチが大きくズレてしまうのは、何が原因なのかがさっぱり分からず、こちらでお尋ねする次第です。
（知り合いの工場の方に聞いてみると、過去に同じようなことが何回かあったらしく、ﾒｰｶｰの方に来てもらって調査しても原因がはっきり掴めなかったそうです。ガイドに何かしらの問題が生じていたのでは？という話になったようですが。）

恐縮ですが、アドバイス等いただけましたら幸いです。

回答No.3

noname#230359

同じ様な現象がうちでも起こった事がありました。
プレス金型にプレート加工を行なっておりますが、主要プレート３枚を同じ加工機械で加工したにもかかわらず、１枚だけピッチ寸法が１０μｍ大きくなっておりました。この時の原因は熱処理時の応力がワイヤ加工され炉事で開放されてしまいピッチ精度が狂ったと後で調べたらわかりました。（機械的要因の無いことはしっかり確認しております）
うちの傾向として、ピッチ精度で不具合を起こすプレートは、熱処理時に反ったプレートを修正したり、通常よりも反りの量がおおきい、段差が大きくワーク板厚差が大きい物で熱処理を行なった時に応力が発生しそうな物がほとんどです。そこでプレートの熱処理をお願いする場合は、焼入れを行なう前に『焼き鈍し』で歪を取ってもらってから、焼入れを行なう様に工程を変更を行なった所、上記不具合はなくなりました。また、ＳＫＤ１１という事でワークには『サブゼロ処理』か『安定化処理』を行なって使用した方が良いと思います。ピッチ精度に影響を与える大きな要因として熱処理も重要な要素でありますので、良い業者を選定する事もピッチ精度向上対策の１つの対策を思います。
是非、実践してみてはいかがでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございました。

応力による影響ということは、これまで特に問題視しておりませんでした。
（全形状を最初に荒加工で抜ききっているため、仕上げによる影響は微々たるものであろうと考えていたためです。）

熱処理方法により改善されたということで、現在の熱処理方法の確認・再検討も行なうようにしたいと思います。

ご教示ありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

温度変化での影響については 回答 1)さんと全く同意見。
付属物によって影響を受ける点でも他の機械で経験している。
以下はその他に思いついた事を・・・・

機械の型式や詳細が不明なので勝手に推測で言わして頂くと
三次元での測定精度 穴の形状精度に問題が無しとして(ピッチのみの不良の場合)

1.ワイヤーのよじれなどの不良で加工精度に影響
2.加工除去によるワークの応力開放
3.直接ねじ止めなどをした場合にクランプの安定性の問題がある
4.ボールネジかＬＭガイドにに1っｹ所だけ傷あるかゴミ噛みをおこしている。
5.変なピッチエラー補正が入っている。

某メーカーなどは本来 機械的精度で追う部分を電気的補正にて精度を維持している。
昔の考え方から脱却しきれない人間にとっては邪道のような気がしてならない

その点はＭ社さんは信頼性はあると思っているが。
メーカーがチェックしていてもμの測定なので確認にも細心の注意が必要。

お礼

ご回答ありがとうございました。

１～３につきましては、再現性が難しく、確認のしきれない部分がありますが、ワイヤーのよじれというのは気になる点です。長いボビンの中に部分的に不良があるのかについて、確認するのは困難ですが、ピッチズレが生じたボビンは残すようにしたいと思います。

４～５につきましては、一度メーカーに打診してみたいと思います。

ご教示ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

ワイヤーは加工時間が長く、外気、機械の温度変動の影響を受けやすいので、最後の加工では誤差が集積するとも考えられる。加工の順番を変えて試すのも一策。

機械の特定の場所で定まった傾向のピッチズレが生じるとする。考えられるのは
・機械精度のうち測定・補正が難しい、ピッチング、ローリング、ヨーイングが起きている。

・給排水の配管、（特にオプション機能用）配線など、機械の運動を妨げる何かがある。
　機械の精度調整は、これを付けない状態で行われる。精度が規定値以内だと確認したあと、最終組付け後に動作チェックや簡単な精度チェックをやったとしても、その悪影響が見逃される。
さらにチューブなどは使用を経るにつれ硬くなり、悪化させる。
これ、頭から抜け落ちてるメーカがあります。

参考URL：

http://www.jp.nsk.com/services/pm_techreport/ball16.html

お礼

ご回答ありがとうございました。

温度変化の影響に関しましては、温度とりを利用して確認してみようと思います。

機械の特定の場所という点については、これまで注視いませんでした。
次回より、ピッチズレが起こった場所での機械座標などを確認するようにして、何か変わった挙動をしていないかどうかを確認してみます。

ご教示ありがとうございました。