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アルミ製品のボーリング加工後の径大について
- アルミ製品のボーリング加工後の径大について、初心者ですが協力お願いいたします。
- 先日私の勤め先で起きたπ12穴の径大について上司と意見が対立していまして皆様の意見を参考にしたく質問させていただきます。
- 上司は加工時に刃物が振れたことで起きたと主張していますが、私の意見としては温度変化によるものではないかと思っています。一日目と二日目の製品温度の差がアルミの熱膨張率とぴったり合っており、加工面にも異常が見られないためです。皆様のご意見をお聞きしたいです。
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先ずさぁ、マルチポストは反省しようよ。 超の付くマナー違反だ。 指摘しても開き直るようじゃ、誰も相手にしなくなるゼ。 https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13184193728 知恵袋でも、パイπではなく、Φマルだと指摘されただろ？ それと同じで、常識的な共通認識ってものがある。 > 以上の事を考え皆様はどうお考えになられますか？ 加工や測定の温度管理が出来ない、技術力の低い会社だねって思うさ。
検査時の温度の違いが問題だと思いますよ。 取りあえず品管の方に検証時の温度が何度なのか書面で （口答だと言った言わないの世界になります。）通達して頂いて、 それに従い測定しなければならないと思いますよ。 一般的に検証時の温度は20℃だと思います。 参考 製品の幾何特性仕様及び検証に用いる標準温度（JIS B 0680:2007） 試験場所の標準状態（JIS Z 8703-1983）の表1 を参考にしてください。 どうも加工現場の室温管理ができていないようですね。 今後会社として膨張係数の大きい材料の加工をを増やす計画があるなら空調 設備を一考したほうが宜しいかと思います。 大きな問題が出にくくなる事が期待できます。 安心して機械加工現場の加工者が仕事が出来るようにするのも会社組織の務 めかとも思います。 あと余計な事ですが、今回の上司の方も頭をいためているのではないでしよ うか。 主たる原因が温度管理が出来ていないとなると、次のステップとして新たな 設備投資（空調）がばく大になることを恐れているのではないでしょうか。
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natuoさん回答ありがとうございます。 参考まで書いていただいて大変助かります。 一応質問内容の一日目では製品温度が20℃だったのですが 二日目で25℃になってしまった為どうした物かと思っておりました。 アドバイス頂いた通り私だけではなく品管やその他にも 働きかけより詳しく調査していこうと思います。 いかんせん他部署との連携が弱いのも悪いところでして そういった所も今後の改善課題ですね...
加工機の種類、設置環境、クーラント温度、ワーク形状・大きさ・材質、 など種々の因子がありますが、温度変化の影響は無視できないと思われます また、加工により刃先が摩耗し、それで切削抵抗が大きくなると、加工径が 小さくなったり大きくなったりします 従って、(2)さんご回答の通り例えば公差中央を狙い、さらに温度などを 測定して傾向をつかむことをお勧めいたします
補足
zaumakuさん回答ありがとうございます。 仰る通り一つだけでなく様々な原因があると思います、 ただどうしても納得いかないのです、なぜ全数約4μほど大きくなったのか これが交差内の物と交差外の物とでバラツキがあったのであれば私も 納得できるのですが...頑固で申し訳ないです。 公差中央を狙う事と傾向をつかむことも仰る通りだと思います。 ただ公差中央を狙うのも人によって感覚的なところがあり （少し上目の中央値や少し下目の中央値） それも統一していこうと私は考えていまして例えるところ規格の中に もう一つの規格を作るような形です、その内なる規格の為に色々考えては いるのですがどうしても納得のいく答えが見つからないので計算で 表せられないか思考錯誤中です...
なぜ穴なのに 上限いっぱいで狙う？ この冬に野ざらしでないのに 5度も違う温度管理をしてるの？ >>ベテランから未熟な者まで誰が行っても良品が作れるシステムを作 それがISO9001なんだが 直一でもいいから http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1208/02/news008_2.html の http://image.itmedia.co.jp/mn/articles/1208/02/mhfpro_fukuta14fig02.gif ようなグラフ(手書きでよい)を作り 寸法を管理することを 進めます まず変異を見ることが重要 穴の場合普通下限いっぱいを狙う 削ったものは元に戻らないが 削り足らないものは削れる >>ただ公差中央を狙うのも人によって感覚的なところがあり グラフで表せば一目瞭然になる ブーブー言葉にすれば角も立つが 結果にはだれも文句は言えない
補足
はははさん回答ありがとうございます。 上限いっぱいで狙った作業者のミスは大いにあると思います、 ですがいま会社では経験や勘に頼ったやり方は辞め正しい規格に基づき ベテランから未熟な者まで誰が行っても良品が作れるシステムを作ろうと しています、今回発生した不良も人為的ミスが大きいのは承知ですが もしも刃物の振れや加工のバラツキで無く温度変化が原因だったとしたら 規格書の中に最初から膨張率込みの値を明記しておけば防げたのではないかと 思い至った為、無知ながらこうして質問させていただいている訳です。 完成品は工場内に隔離して置いてありますが工場内も常に一定の温度では ありません、加工後すぐのクーラントを浴びた物が20℃でヒーターが 付いてる工場内に置いてある物が25℃でした。 私は品質管理課（規格や品質を管理する部門）の人間ではなく 現場の人間ですので温度管理について言及は出来ませんが、もともと我々が 作っている製品は完成後かなり熱せられる物のため建屋内の温度管理には そこまで気を使わなくてもいいのかもしれませんが、これが加工寸法に なってくるとそうは言えないので検具でダメなら不良品になってしまいます。
まずは、露払いとして・・・・・・ ＞π12×5×23×10^-6 = 0.0043 π12は、穴の直径が12mmであることを表しているとすれば、 5℃の温度差による熱膨張は、次の通りです。 12mm×5℃×（23×10^-6）℃^-1 = 0.0014 mm また、計測器自体も熱膨張しますので、実際に現れる値は、相殺されて 上式で計算したものよりも小さくなる筈です。 従って、寸法変化を単純な熱膨張として片づけることは、少々無理が ありそうに思います。 ところで、製品検査の基準温度は、20℃ or 25℃のいずれでしょうか？ ＞私は現場の人間ですので品質管理課が何度で行っているのかは言及しかねますが 品質管理の側と、現場で実際に品物を加工する側が、同じ基準を共有して いなければ、顧客に信頼される製品を作ることはできません。実際に図面に 書いてある公差や、その管理方法の実態などは、企業秘密としてQ＆Aサイト には書きにくいのでしょうが、品質管理と現場の間に垣根を作らずに遠慮な く会話ができるようにすることが必要と思います。 図面の公差や、その管理方法が御社の企業秘密であれば、品質管理の立場 であっても、Q＆Aサイトには書けないことは自明ですね。 4μmの差異の原因を追求したいのであれば、次のような事柄を検討する ことが必要と思います。 ・ボーリングに使った刃具及び機械はどのようなものでしょうか？ ・切削条件、クーラントの条件などは如何ですか？ ・ボーリング加工時に、材料の温度上昇はどの程度でしょうか？ ・穴径を測定した測定器はどのような形式のものでしょうか？ ・穴径の測定は、誰がやっても1μm以下の繰り返し再現性がありますか？ ・製品及び測定器が十分にその温度に馴染んだ状態で測定していますか？ ・穴径よりももっと大きな寸法（穴ピッチ、製品の外形寸法）の方が、 温度の影響を検証しやすい筈です。その測定結果は如何でしたか？ ・アルミの材質、調質はどのようなものでしょうか？ ＞もしも温度変化が原因だったとしたら規格書の中に最初から膨張率込みの ＞値を明記しておけば防げたのではないかと 御社において「規格書」とはどのような位置づけでしょうか？ 図面に規定してある寸法を達成するための、加工作業の「作業手順書」の ような位置づけでしょうか？その文書は、誰が作成するのでしょうか？ それとも、個々の製品に対する「作業手順書」ではなく、加工全般に対する 技術文書なのでしょうか？ 一般論としては、現場に計算させるような規定は望ましくないと言われて います。計算に関わる問題全部が、製造現場の責任とされる可能性が大きい とおもいます。 お釈迦になった70台は、全部処分してしまいましたか？ もし1台でも残っていれば、環境温度と穴径の関係を10日間程度継続して 測定してみたら如何でしょうか？ 更に、もし可能であれば、新規に１穴加工して、加工後の穴径変化を 数日間継続して測定してみることをお勧めします。 温度変化による熱膨張と、加工後の経時的寸法変化を分離することができ れば、問題を解く糸口が得られると思います。 マルチポストの是非は、他の回答者に譲りますが、 マルチポスト先の質問内容を参照すると、相当の深穴加工のようですね。 穴の深さの実態はどれほどですか？ 三角チップを保持するボーリングバーは、どのようなものをお使いですか？ 深穴では、入口の穴径と出口の穴径が異なるものと扱う必要があると思い ます。穴径は、入口から出口にかけてどのように変化していますか？ 4μm変化したことを問題としている穴径の測定位置は、入口からどの程度 の深さですか？
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ohkawaさん回答ありがとうございます。 検査の基準温度ですが私は品質管理課（製品品質や規格管理部門）の 人間ではなく現場の人間ですので品質管理課が何度で行っているのかは 言及しかねますが、現場の管理としては変化点があった場合 加工後すぐに計測を行うためこの場合でいう20℃で考えて頂いて 良いと思います。 なるほどやはり計算に間違いがありましたか...お恥ずかしい。 計測器自体の熱膨張までは考えが至りませんでした、 計測器のマスターは確か鉄製だったと思うのですが鉄製でも 変わらないものでしょうか？ そして一日目と二日目でなぜ4μも差が出たのか不思議です 以前、興味本位で完成品になる前の物と完成品になったものの 穴径を比較したとき（同日中）も5μほど誤差がありました、その時は 単純に計算もせず熱でこんなに変わるんだ程度に思っていましたが こうして考えるとその原因が何なのか気になります。 何かアドバイスがあれば教えて頂けますでしょうか？ ohkawaさん追伸ありがとうございます。 仰る通り少し言いにくい部分もありましてご迷惑おかけします、 今回の件を追求してみたいと上司に発言したのですが 現場の事だから品管は関係ないと一喝されまして 休み明けから個人的に助言を受けながら調べようとしていた次第です。 ・ボーリングに使った刃具及び機械はどのようなものでしょうか？ =横型マシニングセンタでボーリングに使ったものは三角チップになります ・切削条件、クーラントの条件などは如何ですか？ =今すぐには分からないので後々確認してみます。 ・ボーリング加工時に、材料の温度上昇はどの程度でしょうか？ =上記に続きなんとも言えません。 ・穴径を測定した測定器はどのような形式のものでしょうか？ =栓ゲージとマーポスと呼ばれる測定器によるものです ・穴径の測定は、誰がやっても1μm以下の繰り返し再現性がありますか？ =何人かで測定した為問題ないと思われます ・製品及び測定器が十分にその温度に馴染んだ状態で測定していますか？ =これに関しては出来ていなかったと言わざる負えません ・穴径よりももっと大きな寸法（穴ピッチ、製品の外形寸法）の方が、 温度の影響を検証しやすい筈です。その測定結果は如何でしたか？ =後々確認します ・アルミの材質、調質はどのようなものでしょうか？ 素材を作る部門は全く別の所にあり私も中々内情を知らないので =言及致しかねます 規格書の位置づけについては仰られている手順書に近いものであると 思います。 >一般論としては、現場に計算させるような規定は望ましくないと言われて います。計算に関わる問題全部が、製造現場の責任とされる可能性が大きい とおもいます。 現場計算させる規定は望ましくないと言われているのは初めて知りました 教えて頂きありがとうございます。 >もし可能であれば、新規に１穴加工して、加工後の穴径変化を 数日間継続して測定してみることをお勧めします。 温度変化による熱膨張と、加工後の経時的寸法変化を分離することができ れば、問題を解く糸口が得られると思います。 処分はまだ行っておりませんので調査の件掛け合って見たいと思います。 態々長い文章を書いて回答して頂き本当にありがとうございます、 やはり一筋縄ではいきませんね...ですがこうして意見を聞けるのは 楽しくて仕方ありません。 アドバイス頂いた事を生かしてできるだけ紐解いていこうと思います。 追伸ありがとうございます。 申し訳ありません誤解させてしまった様ですね、 知恵袋側で書いた寸法は例えとして用いたものなので 今回のφ12とは関係のない寸法です。 ただ貫通穴と袋穴で膨張率に変化があり、それを求める為の 計算式があるならば教えて頂き自分で計算しようとしたまでです。 そのため実際の加工深さは50mmもありません。 ボーリングバーですが正式名称は分かりませんが ヘックスでクランプするタイプだったと思います。 >深穴では、入口の穴径と出口の穴径が異なるものと扱う必要があると思い ます。 初耳です、内容が気になります。 出口という事は貫通穴に限ることなのでしょうか？ 深穴のボーリング加工に限る事でしょうか？ またその理由を教えて頂けますか？ 本質問とは関係ありませんが時間がある時にでも教えて頂けると 幸いです。
補足
知恵袋の方と同一人物であるようですね、 回答は知恵袋の方にさせて頂いてるので こちらでは控えさせて頂きます。 色々な掲示板を見回っていらっしゃるのでしょうか？ 大変ですね、お疲れ様です。