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パンチプレート加工のオフセットと入らない問題について
- パンチプレートの加工において、オフセットを考慮して加工する方法について説明します。
- テストカットを行った後、ワークの測定結果からオフセットが必要であることがわかりましたが、再度加工してもパンチが入らない問題が発生しました。
- 加工後の穴の位置や直径の計測結果から、測定誤差やオフセットの調整が必要であることが示唆されています。このような場合、一度問題箇所を特定し、最適な調整を行う必要があります。
- ワイヤーカット
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内寸の加工に、カス＝外寸の測定値を適用するのは無理がある。 太鼓型、鼓型というワイヤーに特徴的な精度をどう考慮するか？ テストカットするのなら、そのような面倒なこと考える必要がない内寸の測定をすべき。 その為に、ブロックゲージセットを揃えるべき。安い枚数少ないものでも1.005があるはずなので、５um単位で測れる。欲をいえば別途0.995も揃えたほうがマイナス側の組合せが簡単になる。 ５um単位しか測れない？ そんなことはない。その間は勘で補間出来る。まぁブロックゲージをもっと細かく揃えることはできるが。 とりあえず・・・補足すべき個所多いと思われるが・・・ ＞ワイヤーの振れかたがカス側の方向と製品側の方向とおなじようには振れてはいるとは限らないということですね？ イヤ、原則として同じだと思うがミクロン台では違うと思うべき。但し円はワイヤーの遅れが目立ってくるから径が小さいほど違ってくるはず(弓状にたわんで中心部が遅れて進む。直線では目立たないだけ) 他回答にあるようにセカンドカットが本筋と思う。 ゼロカットというのがイマイチ判らない。 １回目は細かい屑＝真黒な液が常にある状態で、スパークはそれが仲介しても起きるから、間隙がやや拡がる状態で安定して進む。 オフセット変えずに２回まわすと細かい屑が無い状態、またはたまにある状態。これ不安定でスパークしたりしなかったりになる。そうした後で切り取って面をみるとスジが付いて汚い面になってる。 なので他社は奨めないハズ。Ｆ社は電源の圧を自動的に上げてスパークが続くようにしてるから、そう言うのかと思われるが、それでもスジは付くのではないか？
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ﾊﾟﾝﾁﾌﾟﾚｰﾄの加工とのことなので、プレス金型の加工ではないでしょうか。 そうしますと個々の穴の面粗度や精度よりもﾋﾟｯﾁ精度に重点をおいているので、1stカットだけの加工なのではないかと推測します。 まずテストカットですが、ダイス形状の場合、先の回答にもあるように「捨てる中子」を計測するのに無理があり、またﾊﾟﾝﾁﾌﾟﾚｰﾄの勘合であれば質問文中の「9.66位 オフセットが0.17」は、ｵﾌｾｯﾄ修正値がかなりラフであると言わざるを得ません。 ﾃｽﾄｶｯﾄのワークは、□10くらいの「パンチ形状」で、1/1000mm計測できるマイクロメーターで計測した方がいいでしょう。 また、1stカット(面粗度的には2ndも)ですと、マイクロメーターの測定圧で面の凹凸がつぶされ、おそらく測定ごとで数値が変わる(小さくなる)と思います。3rdくらいになると問題ないのですが、おそらくそこまでの加工品質は要求されないと思うので、このあたりは機械の使い込みと使用者の「さじ加減」になってくると思います。 ワイヤーカットといえど、最初から20umを加工するのは結構難しいのではないでしょうか。再加工時に20um広げた寸法だったのか、それとも初期の寸法だったのかは不明ですが、そのような極小取り代の時は大抵取りきれません。 20um広げて、2nd、3rdであれば、寸法は出せるとは思うのですが……。 時間に余裕があるなら、全く同じ加工手順(上手くいかなかった)を別ワークで再現し、20um広げるシミュレートをするか、いっそﾌﾟﾚｰﾄごと作り直したほうが早くて安価かもしれませんよ。
１）ワイヤーカット加工で問題となる「太鼓」現象を無視している テストカット品を測定→ どこを測定したのか？上面、中心、下面、 寸法にバラツキがあるはずです。 求めるクリアランスが１０００分台なら １ｓｔカットで仕上げることは考えない方が無難 加工条件によってゼロカットは不安定になる→ 切り落としてあるのか、中子を残してあるのか？ 切り落として、強めの条件でゼロカットすると 放電によってワイヤーがワークから跳ね返される。 （中子が残してあれば両側から放電が起きて跳ね返しが少なくなる） ２）機械自体は暖気できているのか？ 例えば下アームがＹ軸方向に出ている機種の場合、水温１５度で加工開始。 加工量が小さく水温が上がらなければ問題は起きないが、加工量が大きくて 水温が２５度になったとすると、下アームは「Ｙ方向に伸びる」わけです。 水温管理はされていますか？ 加工開始と加工終了で温度差５度以内が望ましいです。 ３）パンチ形状に小径Ｒ部があるか？ 角に近いＲ（Ｒ０．２とか）があるとダレが起きます。 そういった箇所の処理はどうなっているのか？ 見直した方が良い箇所がいくつかあると思います。
補足
ありがとうございます。 ＞どこを測定したのか？上面、中心、下面、 真ん中あたりをつかんだように思います。そうすると細くなっているから オフセットが大きめになり、加工後の穴の寸法はその分小さめになりますね。 ＞切り落としてあるのか、中子を残してあるのか？ 切り落としています。ワイヤーが跳ね返ってほとんどあたらないのでしょうね。３周目はほとんど放電放電していない感じでした。 下アームがＹ軸方向に出ている機械です。 水温まで確認したことはないです。 ＞角に近いＲ（Ｒ０．２とか）があるとダレが起きます。 ＞そういった箇所の処理はどうなっているのか？ 今回はRなしの穴とR1.7ほど付いている穴があります。 あとは円のみです。 こうなるともう1STで オフセットをいじるのと （この場合オフセットはどれくらいいじるといいでしょうか） もうテストカットでいなので、 ファナックのAI設定のオフセット値で1ST捨て加工したあとセカンドカットするのと どちらがいいと思われますか？ あとお聞きしたのですが、 ファナッックの機械にある溝中心だしを行うことによって 溝の開いたの距離が溝中心だしをした後に表示されるのですが、 あの精度はマイクロメータよも落ちますか？ デジタルノギスよりも 落ちますか？ 円の場合は円の中心からへそが付いていない方向に動かして 直径を確認したのですが、ノギスで測るよりも小さい感じで ノギスが傾いているのか どちらを信用するべきかよくわかりません。
（２）の方言うようにＢゲージは必要。 Ｍ社製の機械で ｔ２０ １回切りで補正１５５ (ワイヤー径 Φ０．２５） 表面粗さ２０μ Ｍ社の機械で１ｓｔ条件で２周回しても殆ど放電しない （ジリ、ジリ間欠的にスパークする程度、２ｎｄ，３ｒｄの場合は寸法拡がる） １回切りの表面荒さならパンチの出し入れで１０μ位はすぐ拡がる。 Ｂゲージが無いなら、せめてノギスで測ってみては？ μ狙いなら最低３ｒｄ迄は必要かと・・ ＞それでは ＞あと片側20umの場合でもあと10um削れたらパンチを圧入して ＞広げられる感じでしょうか？ 油砥石で擦れば削れて拡がるの解釈です。 型の精度必要なら、３、４回切りとして、□１０を加工して補正値を決める、 メーカーの加工条件で大体出ると思いますが、パンチ（♂）形状の駒を 切ればマイクロメーターで測定できますよね？ それを基準にクリアランスを決めて加工ですかね。 パンチと、ダイで微妙に寸法変わるか機械次第なとこもあるでしょうが。 機械の年式、使用頻度で芯円が出てるか分かりません、 これも上記のように○を切って測定してみればよいでしょう。 機械にスケールフィードバック付いてますか？ 工場内は恒温ですか？ 恒温でない場合、冷暖房器具等の空調が機械に直接当たってませんか？ 太陽光がガラス越しに機械に当たってませんか？ スケールは別として環境がどうなのかと、水の比抵抗値は条件内に入ってるか、 給電板等は時間毎にちゃんと交換してるか、ガイドは減っていないか、 垂直は出ているか、等を踏まえた上でμ狙いですかね。 Ｂゲージは組み合わせでストレート形状なら対応は可です、 ただ、合わせの際にちゃんと清掃、密着させないとμ台の誤差はでます。 うちのはファナック製ではないですが、 １stの加工条件、補正Ｄ＊＊＊ ２ndの加工条件 補正Ｄ＊＊＊ ３rdの加工条件 補正Ｄ＊＊＊ で加工して、パンチが入らないなら３rd条件で補正を変えないで もう一度加工、それでも入らなければ３ndの補正値を５μ程度マイナス値 にして加工してみる。 それか最初から１st,２nd、３ndの補正値を条件表より５μ程度マイナス値 にして加工する。 、が早いかもですね。 １stの条件で何回加工しても面粗さは荒いし、正確には寸法把握できないと思いますよ。 マクロの溝、円中心だしは研削面のように表面が滑らかなら寸法が当てになるでしょうが、 １stで加工した面荒さではバラツキも出て正確ではないと思います、 （薄サビ等の影響もあり） せめて３rd加工までして７μ以下でないと・・ ダイの円形状は機械のバックラッシュの影響があるので、加工後フライス等で ダイヤルゲージで測定してみないとですね、前述のように○のパンチを３rd迄 切って測定してみは？ □形状で補正が決まっても○形状だと真円が出てない為 ピンが入らない可能性も・・機械の程度によりけりです。 マイクロメーターを１０．００で固定して、そこをノギスで測定してみる、 ±１０μ程度で測定出来れば機上での測定である程度目安はでるでしょう。 基本に忠実で創意工夫して下さい。 マキノの条件です。 ＳＴ２０ Ｅ１０６６ Ｄ１９２ Ｈ３４ Ｅ１０６７ Ｄ１３７ Ｅ１０６８ Ｄ１３２ １ｓｔで０カットするのでなく、適正な取り代を残して加工します、 １ｓｔでのＨはコーナー部（微小Ｒ含んだかな？）でワイヤーの進み、 遅れを補正して加工します。 マキノで言うバック長（ワイヤーの行き、戻り）が発生するのは 溶接等で異物の混入。スリット形状でスクラップ部がペラペラになり 放電が不安定でなった記憶はあります。 １ｓｔＮＯプログラムにダレ補正のＨを入れてますか？（ファナックは用語不明） 入ってないと２ｎｄ時に取り代が多くてスピードが減速します。 機械搭載の１ｓｔ，２ｎｄ，３ｒｄの各電気条件を使用して 補正Ｄが正しければそこそこ寸法は出る筈です。 前述のように２ｎｄでの取り代が多いと加工スピードが遅くなる、 １ｓｔでの補正（Ｄ)が適正でない可能性ありますね。 μ台でスピード変わるのがよく分かりません・・（10μ台ならありますが） 加工の際使用したプログラムの１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄの電気条件と補正量 をメーカーに問い合わせた方が早くないですか？ まさかと思いますが、Ｃｕ，Ａｌ、他の電気条件って事ないですよね？
補足
ありがとうございます。 ＞１回切りの表面荒さならパンチの出し入れで１０μ位はすぐ拡がる。 それでは あと片側20umの場合でもあと10um削れたらパンチを圧入して 広げられる感じでしょうか？ ブロックゲージですが、まるとか四角ならあるでしょうが、 毎回形状が変わるパンチの形状には対応できないでしょうか？ 次回からは1STのみではやらないようにしようと思います。 追記ありがとうございます。 ＞機械にスケールフィードバック付いてますか？ 多分付いていないと思いますが、どのようなものでしょうか？ 動いた量を確認しながらフィードバックして指令値と誤差なく動くというようなものでしょうか。 ＞工場内は恒温ですか？ 恒温ではありません。 こうなるともう1STカットで オフセットをいじってやるしかないでしょうか？ （この場合オフセットはどれくらいいじるといいでしょうか） ゼロカットでも0.02から0.03削れるときいて変えなかったのですが、 セカンドの条件でやる場合は もうテストカットは出来ないので、 ファナックのAI設定のオフセット値で1ST一回捨て加工したあとセカンドカットをAI設定のオフセット値で 加工するのとどちらがいいと思われますか？ あとお聞きしたのですが、 ファナッックの機械にある溝中心だしを行うことによって 溝の距離が溝中心だしをした後に表示されるのですが、 あの精度はマイクロメータよも落ちますか？ デジタルノギスよりも 落ちますか？ 円の場合は円の中心からへそが付いていない方向に動かして 溝中心だしによって 直径を確認したのですが、ノギスで測るよりも小さい感じで出ます。 ノギスが傾いているのかもしれまんし、 いまいちどちらを信用するべきかよくわかりません。 追記ありがとうございます。 この前1STで3回まわっても入らないので、 1STでは放電反発力が強くて、ワイヤーがにげて放電できないのだと考え、 AI設定の2NDカットの条件をみると 2NDカットの条件の 1ST目のオフセット値が私がやった1STカットのオフセット値よりも大きかったので、1回目に関してはもうすでに削りすぎだろうと考え 2NDカットの条件の中の1STの条件での1回目はまわってもあたらない だろうということで、Dは２周目のオフセット値より0.005ミリ引いた値で、 （CAD図より片0.005大きくしたい為） 電気条件をS2と 2NDカットの2周目の条件にプログラムを編集し 加工をすると 途中で後退アラームがでて、加工再開してもまたなるので、 ワイヤーがあたってしまうのだと考え、オフセットを0.005＋しました。 すると後退アラームでとまることはなくなりましたが、 ワイヤーの移動が接触をフィードバックしているのか 0.000＠台も含めて行ったり来たりを繰り返しています。 Rの部分です。直線に入るとスムーズにいってくれるのかわかりませんが、 時間がかかって仕方ないですが、 このような場合どうするのがいいでしょうか？ 0.005オフセットを狭くするとアラームがでてとまるし、 0.005大きくすると止まらないけどRをこえるのに時間がかかっています。 これは接触しそうだから行ったり来たりを放電しながらくりかえしているのでしょうか？ アドバイスいただけないでしょうか。 ありがとうございます。 ＞１ｓｔＮＯプログラムにダレ補正のＨを入れてますか？（ファナックは用語＞不明） ＞入ってないと２ｎｄ時に取り代が多くてスピードが減速します 自動コーナーオーバーライドというやつはONにしていますが、 これとはまた別でしょうか？ 放電は不安定になっていました。 行ったり来たりを繰り返してちょっとずつ進むのですが、 R1.7の部分を進むだけでもめちゃめちゃ時間がかかります。 オフセットを0.005少なくすると後退アラームでとまってしまうので、 0.005オフセットを増やしたのですが、速度は一分間に0.02とか になっておりR部を超えたらスムーズに行くかもと一応待ちましたが、 R部が終わりY軸の動きだけになる少し前に断線し時間がかかりすぎるため ストップしました。 あと0.005の半分程オフセットを減らした方がいいでしょうか？ セカンドカットでは離れすぎると放電が不安低で遅くなり、 ちかずぎるとショートして後退アラームになるのでしょうか？ それともこのような行ったり来たりをする場合はもうちょっとオフセット距離を増やした方がスムーズに行くのでしょうか？ 行ったり来たりしないで。
ワイヤーカットに関してはど素人ですが、直前にあった質問に形状へのアプローチによってワイヤー径補正の働きがおかしくなるという話がありました。 参考にならないでしょうか。
補足
ありがとうございます。 アプローチは形状と関係ないところで3ミリ直線でとりそこで、 径補正を完了しているので、それは関係ないと思います。 気になったのは今回生材でパンチプレートなので、 カスの方を測定した場合は1辺が10ミリと小さいから ひずみがでてなくて、そのひずみがでていない ものでオフセットを決定した。けど、 製品側のパンチプレート側では穴は大きくてひずみが生じて 片側0.02小さくなった とかは考えられるのでしょうか？ ファイ7 程の小さい穴でも小さくなっているのでわかりませんが、 そちらはひずみではなく、穴加工における水の流れの求心性によって 小さくなったと考えられるでしょうか？ 一般に生材をワイヤーカットした時のひずみは片側でどれくらいでしょうか？
補足
ありがとうございます。 ＞テストカットするのなら、そのような面倒なこと考える必要がない内寸の測＞定をすべき ワイヤーの振れかたがカス側の方向と製品側の方向と おなじようには振れてはいるとは限らないということですね？ せっかくテストカットしたのだから製品側を何とか測って オフセット値を設定するべきでしたね。 このような状態からあと0.02はどのように追い込むでしょうか？ ゼロカットで三回やってもはいらないのだから オフセットをいじるべきでしょうか？ セカンドカットを使うべきでしょうか？ そうですか。 すじはまた確認していみます。 それではAI設定のセカンドカットのオフセットと電気条件 SとDだけ変えて すべての穴をもう一度まわってみます。