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加工機の構造が複雑、加工機の異常原因をどう特定するか？
実績 ｜ 加工機の構造が複雑、加工機の異常原因をどう特定するか？総合加工機の構成が複雑で、部品の一つに異常が発生すれば、それが製品に影響を及ぼします。では、加工機の品質をどう迅速にチェックして異常を見つけ、品質を確保するか？
総合加工機のプロセス特性
加工機はモーターの動力とベルト構造で回転するワークとツールを駆動し、切削作用によって加工を行います。デジタル化されたコンピューター支援の生産方式を使用して製造し、生産過程の精度と効率を向上させます。用途は非常に広範で、製造プロセスでは精度を確保するために、ロボットアームが人の代わりに搬送を行い、工程を完了させます。加工プロセスがますます精密になり、総合加工機の部品がますます複雑化しており、各部品が相互に作用し合い、一度異常が発生すると製品品質に悪影響を与える可能性があります。加工機の品質状態をどのように確保し、主軸の摩耗や工程の異常を防ぐか？
加工機の主軸がプロセス品質に与える影響
総合加工機の主な部品は、主軸、複合式伝動機構、駆動移動機構などで構成されています。その中でも、主軸の品質がプロセス品質に与える影響が最も大きく、最も重要です。主軸の品質を確保できれば、設備の主要状態を把握できます。主軸には直結式、ギア、ベルト、内蔵式などのタイプがあります。
フライス盤X軸の作業経路記録
加工機の構成が複雑であるため、外装の金属板と作業台の共振関係が製品の振動や異常摩耗に影響を与えることもあります。したがって、主軸の動作時にその作業経路に振動異常があるかどうかを確認する必要があります。また、ねじとレールが異常振動を引き起こすかどうかも確認しなければなりません。
ロボットアームの振動が製品に与える間接的影響
製品の損傷が発生する場合、必ずしも工具機の問題だけが原因ではありません。精密度を確保するために、製造プロセスの一部ではロボットアームが人の代わりに搬送を行いますが、その運搬中に異常が発生すると、製品の損傷や位置のずれが生じる可能性があります。そのため、搬送アームの状態も非常に重要です。その監視も行っています。
解決方法と監視説明
VMS-PM 机械动态分析仪
機械動態分析装置を使用して検査を行い、以下ではVMS-PM機械動態分析装置を利用して、総合加工機の各部品の状態を把握します。主軸の状態を把握するために、'主軸振動品質'や'動平衡'測定機能を使用します。また、'回転数間振動品質'機能を使用してフライス盤X軸の作業経路振動を検出し、'周波数スペクトル分析'を利用してロボットアームの動態信号を比較し、分析を行います。
測定状況
測定項目説明
＃主軸品質：主軸振動品質、主軸動平衡測定。
＃フライス盤X軸作業パス振動記録：X軸動作、外殻板金 VS ベッド。
＃ロボットアームの動的測定：動的信号が一致しているか確認する。
主軸品質をISO規格に適用
ISO-10816：直結式、ギア式、ベルト式主軸
測定種類：小型ロータ機械、中型ロータ機械、大型ロータ機械
回転速度範囲：120-15000 RPM 測定条件：無負荷状態で測定
分類原則：出力、軸高、構造（柔軟性または剛性）
ISO-17243：内蔵式主軸
軸受けの種類制限：転がり軸受け
回転速度範囲：600-30000 RPM 主軸タイプ：内蔵式主軸
測定条件：無負荷状態で測定（切削なし、フライスなし、研磨なし）
分類原則：出力、最高回転速度、ベアリング型式（ボールベアリング、ローラーベアリング）
動平衡品質監視
ほとんどのロータ機械は定期的に動平衡調整を行い、動的不平衡による過大振動を避け、機械損傷を防ぎます。この機能は現在の回転速度での動平衡レベルを監視し、ユーザーがレベル基準を設定できます。基準を超えると、装置が通知を発信します。
フライス盤X軸作業パス振動記録
• 各ステップの間隔は約3.3-3.4秒
• この間隔と加速度振動信号を使用してX軸の動的品質検査の基準とすることができます。
ロボットアーム動的測定-信号比較
1stと2ndは同じ周期を持ち、1stの周期の3.2秒で明らかな動的信号のピーク（加速または減速動作）が発生しますが、2ndにはありません。この明確な動的差異については、後続の確認を推奨します。
測定結果
VMS-PM 机械动态分析仪は工具機設備のために設計された振動測定分析機で、さまざまな機能を駆使して、工具機の各部品の状態を迅速に調査し、主軸の早期損傷を防ぎ、部品の寿命を延ばすことができます。工具機の状態を把握し、製造工程の最適化を図ることで、工具機のスマート化を実現します。
VMS-PM 机械动态分析仪
VMS-PM
工具機のスマート化をサポート
よくあるご質問（FAQ）
マシニングセンタ（複合加工機）で原因究明が困難な異常が発生しやすいのはなぜですか？
マシニングセンタは、スピンドル、複合伝達機構、駆動移動機構、スライドレール、ボールねじ、ロボットアームなど、多数の部品で構成されています。各部品は互いに影響し合っており、いずれかの箇所に異常が生じると製品の品質に影響が及ぶことが多いため、異常の原因を直接判断するのは困難です。
CNC加工品質に影響を与える最も重要な部品は何ですか？
加工機のスピンドル（主軸）は、プロセス品質に影響を与える最も重要なコア部品です。スピンドルに摩耗、異常振動、または動不釣合い（アンバランス）が生じると、加工寸法の誤差、表面品質の低下、工具寿命の低下を引き起こしやすくなります。
スピンドルの動バランス監視とは何ですか？
動バランス監視とは、回転機械の稼働時に質量の分布が不均一になっていないかを評価するものです。スピンドルに動不釣合いがあると、振動の増加、ベアリングの摩耗加速、加工品質の低下を招き、最悪の場合は設備の破損につながります。
ロボットアームも加工品質に影響を与えますか？
はい。一部の精密プロセスでは、ワークの搬送にロボットアームを使用します。搬送中にアームの揺れ、加減速の異常、位置決めのズレが発生すると、製品の損傷、位置ズレ、またはその後の加工誤差を引き起こす可能性があるため、これも監視対象に含める必要があります。
VMS-PMはCNC工作機械の異常原因究明をどのようにサポートしますか？
VMS-PM機械動的アナライザーは、スピンドルの振動品質、動バランス測定、回転数間の振動品質分析、スペクトル分析などの機能を通じて、スピンドル、スライドレール、ワークテーブル、ロボットアームの稼働状態を迅速に把握し、異常の原因を特定するのに役立ちます。
CNC設備の監視を導入するメリットは何ですか？
設備の監視を導入することで、スピンドルの摩耗、動バランスの異常、スライドレールの振動、ロボットアームの異常などの問題を早期に発見し、予期せぬダウンタイムのリスクを軽減できます。また、設備の寿命を延ばし、加工品質と稼働率を向上させるとともに、予知保全メカニズムを確立することができます。