Sunday, October 05, 2008

振動と面粗さ www.tool-tool.com

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 MCにつきもののATCのツール交換以外の動作中にボーリングした場合、その動作時の振動がボーリング精度(主に表面粗さ)にどの程度影響するのか調べました。

1.条件
ア、動作有り(ツール待機位置からツールマガジンへ又はその反対の動作中にボーリング)
※加工直前の振動(主軸停止中でATC動作時)は2~3μm有り、また主軸回転中に瞬間的(0.1~0.2秒位)振れが同様に発生した。
イ.動作無し(ATC動かさず) 
 
の2条件で行った。

2.上記以外の条件
ア、MCのタイプ
横型4番
主軸形式=ローとハイの切り替えギヤ有り
専用基礎無し
スライド形式=リニアガイド(ボール)

イ、MCのマガジン設置状況等
別置きタイプ
油圧シリンダー作動タイプ
マガジン回転=油圧モーター

ウ、加工条件
加工径=φ13
ボーリングツールメーカ=ビック
ノーズR=0.2ミリ
ツール長=約300

ツール大きさ=BT50
主軸回転数=1000Rpm
送り=1回転0.15ミリ(わざと粗くした)
仕上げ代=片肉0.05ミリ
被削材=アルミニウム
切削液=油性

エ、粗さ測定=粗度計で計りプリント
オ、粗さ理論値(凹凸)=15μm

3.結果
3.1 測定結果下図のようになった。 

 

※動作ある場合不整脈は大きく、無しの場合小さい。

3.2 表面粗さのうねり
表面粗さ曲線の山頂を繋いだ。

    

※振動が少ない、動作無しの方の幅が少ないのが分かる。

4.備考
今まで振動の影響は想定していてもこのように調べる事は無かったのですが、データを取ってみるとそれなりに影響しているのがわかりました。ですが鏡面加工とか超精密云々は別にして、通常の加工ではそれほど気にする事も無いと思いますね。

地震の場合はもろに食い込み等が発生しますので地面が揺れたらその時間帯に加工していた製品はチェックされた方がよいですね。 MCにつきもののATCのツール交換以外の動作中にボーリングした場合、その動作時の振動がボーリング精度(主に表面粗さ)にどの程度影響するのか調べました。
※ここは 19.振動と面粗さ のパート2としてアップしました。

1.条件
ア、動作有り(ツール待機位置からツールマガジンへ又はその反対の動作中にボーリング)
イ.動作無し(ATC動かさず) 
の2条件で行った。

2.上記1以外の条件
ア、MCのタイプ
   横型4番
   主軸形式=ローとハイの切り替えギヤ有り
   専用基礎無し
   スライド形式=リニアガイド(ボール)

イ、MCのマガジン及びATC設置状況等
   マガジンと一体のATC別置きタイプ
   油圧シリンダー作動タイプ
   マガジン回転=油圧モーター

ウ、加工条件
   加工径=φ15
   ボーリングツールメーカ=ビック
   ノーズR=0.4ミリ

   ツール長=約300ミリ
   ツール大きさ=BT50
   主軸回転数=1500Rpm
   送り=1回転0.05と0.1ミリ

   仕上げ代=片肉0.15ミリ
   被削材=アルミニウム
   切削液=油性

エ、粗さ測定=粗度計で計りプリント


3.測定結果
3.1 1回転送り0.05ミリの場合
1)粗さの状態



動作有りの方はうねりがはっきり確認できる。  


2)山頂を繋いだ(表面粗さ山頂のうねり)

動作ある場合、凹凸の差が半径で5μm程あるので、円筒度にかなり影響を与える事になる。

    
3.2 1回転送り0.1の場合 
1)粗さの状態

どちらも1回転毎の送りが分かりますが、動作有りの方は乱れがあります。

2)山頂を繋いだ(表面粗さのうねり)

規則正しい動作無しは凹凸が少ない(0.8μm位)。

4.考察
今回は実際の加工条件に近い形でデータを取った。
前回と合わせた場合、微量と思われる振動でも加工面に影響を与えていることが実証されたと言える。
  
精密な切削加工には振動の少ない機械、または加工時に振動を与える動作の停止が望まれる。



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