プロトタイプの CNC を校正するにはどうすればよいですか?

ちょっと、そこ！私はプロトタイプ CNC マシンのサプライヤーであり、CNC マシンを正しく校正することがいかに重要であるかを知っています。キャリブレーションにより、機械が高品質の部品を精度よく生産できることが保証されます。このブログでは、プロトタイプの CNC マシンをキャリブレーションする手順を説明します。

キャリブレーションが重要な理由

キャリブレーションプロセスに入る前に、なぜそれがそれほど重要なのかについて話しましょう。適切に調整された CNC マシンは、製造プロセスに大きな違いをもたらすことができます。部品に必要な正確な寸法と公差を達成するのに役立ちます。取り組んでいるかどうかCNCステンレス鋼旋削部品またはアルミニウムプロファイル加工、仕様を満たす部品を製造するには、正確なキャリブレーションが鍵となります。

キャリブレーションが正しくないと、さまざまな問題が発生する可能性があります。公差を超えた部品ができてしまう可能性があり、特に精度が交渉の余地のない業界では大きな問題となる可能性があります。また、機械のコンポーネントに早期の磨耗を引き起こし、高額な修理やダウンタイムが発生する可能性があります。

校正前のチェック

実際の校正プロセスを開始する前に、いくつかの事前校正チェックを実行する必要があります。まず、機械がきれいであることを確認してください。作業エリア、スピンドル、軸から破片、切り粉、冷却液を取り除きます。機械が汚れていると、校正プロセスが妨げられ、測定の精度に影響を与える可能性があります。

次に、機械の機械部品を確認します。ベルトの緩み、ベアリングの磨耗、送りネジの損傷など、摩耗の兆候がないかどうかを確認します。問題が見つかった場合は、キャリブレーションを続行する前に、これらのコンポーネントを交換または修理することをお勧めします。

また、電源を確認してください。 CNC マシンが適切に機能するには、安定した電源が不可欠です。電圧の変動は機械の動作にエラーを引き起こし、校正結果に影響を与える可能性があります。

軸のキャリブレーション

プロトタイプ CNC マシンを校正する最初のステップは、軸を校正することです。軸は機械の直線運動または回転運動であり、正確な位置を確保するには正確に校正する必要があります。

直線軸の校正

直線軸の場合は、通常、レーザー干渉計またはボール バーを使用します。レーザー干渉計は、軸の直線変位を測定する高精度のツールです。これを使用するには、干渉計を機械に取り付け、軸の可動部分に反射鏡を設置する必要があります。

まず、軸を移動の一端に移動します。次に、干渉計を使用して、軸をもう一方の端に移動するときの実際の変位を測定します。測定された変位をプログラムされた変位と比較します。違いがある場合は、マシンの補正パラメータを調整する必要があります。

ボールバーは、直線軸校正用のもう 1 つのオプションです。軸の円運動を測定します。ボールバーを機械に取り付け、円形の経路で移動するように軸をプログラムします。ボール バーは真円からの逸脱を検出し、この情報を使用して軸のキャリブレーションを調整できます。

回転軸の校正

回転軸のキャリブレーションは少し異なります。ロータリーエンコーダまたは高精度インデクサを使用して、回転軸の角変位を測定できます。エンコーダまたはインデクサを軸に取り付け、特定の角度で回転するように軸をプログラムします。エンコーダまたはインデクサを使用して実際の回転を測定し、プログラムされた角度と比較します。必要に応じてキャリブレーションパラメータを調整します。

スピンドルの校正

スピンドルは、校正が必要な CNC マシンのもう 1 つの重要なコンポーネントです。スピンドルは切削工具を回転させる役割を果たし、その精度は機械加工部品の品質に大きな影響を与える可能性があります。

スピンドル速度の校正

スピンドル速度を校正するには、タコメーターが必要です。タコメーターはスピンドルの回転速度を測定します。まず、機械のコントロール パネルを使用して主軸を特定の速度に設定します。次に、タコメータを使用して主軸の実際の速度を測定します。測定速度と設定速度を比較します。違いがある場合は、スピンドル ドライブのパラメータを調整して速度を修正できます。

スピンドル振れ校正

スピンドルの振れとは、スピンドルの回転軸の理想的な位置からのずれを指します。過度の振れは、機械加工部品の表面仕上げの低下を引き起こし、工具寿命を低下させる可能性があります。主軸の振れを測定するには、ダイヤルインジケータを使用できます。

ダイヤルインジケータは測定子が主軸ノーズに当たるように機械に取り付けてください。スピンドルをゆっくり回転させると、振れ量がダイヤルインジケーターに表示されます。振れが許容限度を超えている場合は、スピンドルベアリングまたはツールホルダーの調整が必要になる場合があります。

工具の長さとオフセットの校正

工具の長さとオフセットの校正は、切削工具がワークピースに対して正確に配置されていることを確認するために不可欠です。工具の長さやオフセットが正しくないと、部品が公差を超えたり、表面仕上げが悪くなったりする可能性があります。

工具長さの校正

工具長を校正するには、ツールセッターを使用できます。ツールセッターは切削工具の長さを測定する装置です。ツールセッターを機械に取り付け、主軸にツールを挿入します。ツールセッターはツールの長さを測定し、その情報を機械の制御システムに送信します。

工具長校正にタッチプローブを使用することもできます。タッチプローブは、ツール先端の位置を測定するために使用できる小型のデバイスです。ツールをタッチプローブに移動すると、プローブが接触を検出してツールの長さを測定します。

ツールオフセットのキャリブレーション

ツールオフセットキャリブレーションは、ワークピースに対するツールの位置を調整するために使用されます。工具オフセットには、X - Y オフセットと Z - オフセットの 2 種類があります。 X - Y オフセットは水平面内のツールの位置を調整するために使用され、Z - オフセットは垂直面内の位置を調整するために使用されます。

工具オフセットを校正するには、ワークピース上の基準点に対する工具の実際の位置を測定する必要があります。タッチプローブまたはツールセッターを使用してツール位置を測定できます。次に、測定値を機械の制御システムに入力して、工具オフセットを調整します。

検証とテスト

調整プロセスが完了したら、結果を確認することが重要です。これは、テスト パーツを実行することで実行できます。既知の寸法と公差で単純な部品を製造するように機械をプログラムします。

マイクロメーターや三次元測定機 (CMM) などの精密測定ツールを使用してテスト部品を測定します。測定された寸法をプログラムされた寸法と比較します。部品が仕様を満たしていれば、キャリブレーションは成功したことになります。そうでない場合は、キャリブレーション手順に戻って再確認する必要がある場合があります。

結論

プロトタイプの CNC マシンの校正は複雑ですが、不可欠なプロセスです。細部まで細心の注意を払い、適切なツールを使用する必要があります。このブログで概説されている手順に従うことで、CNC マシンが正確に校正され、高品質の部品を製造できる状態になったことを確認できます。

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参考文献

• 『CNC加工ハンドブック』
• 「CNC機械の精密測定と校正技術」
• プロトタイプCNCマシンのメーカーマニュアル