機械保全News
Machine maintenance news
機械加⼯仕上げ⾯が悪い
特性要因図にて原因追究しましょう。

要因区分が機械側に有ると判断された時の現存する測定機器をご紹介します。ご⼀緒に、要因を潰して加⼯⾯改善につなげていきましょう。計測器を使⽤して予防保全や機械劣化を調査し、早期に修正しましょう。

1.クランプ⼒低下はテーパ⾯劣化を早めます︕︕
クランプ⼒が低下すると切削中に⼯具が挙動し 切削振動を伴った加⼯⾯の荒れにつながります。
クランプ⼒はご使⽤になられている機械に対し適正値になるように設計されていますが、⻑期使⽤により劣化を伴います。
クランプ⼒が低下したまま重切削を繰り返しますと、⼯具とテーパ⾯に隙間が発⽣しやすくなり、更に加⼯⾯が粗れます。
また、定期的測定によりクランプ⼒低下の状態が把握できます。

2.テーパ⾯が悪く、振れが⼤きい︕︕
テーパ⾯は⼯具がしっかり接触するよう、テーパの当たりは80％程度となるよう製作されています。
通常使⽤であっても⼯具着脱装置を有するクランプ機構で⻑期間使⽤した場合、⼯具や主軸テーパ⾯徐々に摩耗します。
右の写真の状態は⼩径側（⻘当たり）しか当たらず、⼤径側で⼯具がふられていました。

テーパゲージテーパゲージによる当たりの状況
SME‐0006

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2-①.テーパ研削
再研磨を実施しテーパ⾯と⼯具当たり量をテーパゲージにて復元し、⼤径側当たりで８０％⽬標に修正します。
【注意】テーパー⾯の表⾯処理による硬度は限りがあります。
お勧めしているのに⽭盾しますが、できる限り研磨量は最⼩限に抑える必要があります。機上で研磨する為には、いくつかの条件がありますのでお問い合わせ下さい。

3.ATC芯出しの重要性︕︕

実機で研磨装置を載せテーパ⾯修正している状態

⾃動⼯具交換時、正常な動作の状態でないまま継続使⽤され、加⼯⾯が荒れてしまいテーパ⾯を再研磨しました。
テーパゲージにブルーペーストを塗り、当りをつけましたが、⾃動⼯具交換装置と主軸との芯出しが変化した状態で⻑期間⼯具交換を実施していた為、主軸側M19位置でのテーパ⾯の右側が⼤きく摩耗し、テーパ⾯再研磨では修正出来ないほど変形していました。
精度調整時や定期メンテナンスに合わせて、⼯具交換装置と主軸の芯出しを実施しましょう。

4.機械ガタ（動的）測定︕︕
機械のガタ、送り不良及び振動は真円度測定器にて確認する事が出来ます。
加⼯⾯ではなかなか判断が難しいですが、左図の様に測定結果を⽬視して改善する事が出来ます。
左図は横形機 X-Y軸です。
Y軸ボールネジ交換する事で改善いたしました。

ボールネジ交換前測定

ボールネジ交換後測定

ＹＸ

4-①.単軸のエンドミル加⼯はきれいに仕上がるが同時2軸加⼯で加⼯⾯が荒れる
Ｘ軸、Ｙ軸でのそれぞれの単軸加⼯⾯はきれいな仕上加⼯⾯になっているが、Ｘ,Ｙ軸の合成送りで仕上加⼯すると加⼯⾯が荒れる。

【症状】

１・合成送りの、Ｘ軸送りが遅くなるほど⾯が荒れる。
２・Ｘ軸の送り⽅向で⽐較した時Ｘ軸がマイナス⽅向に反転移動開始すると加⼯⾯の荒れが⼤きい。
３・Ｘ軸の軸切替部（象限切替）のバックラッシュが⼤きい。
４・機械はリニアガイド仕様。
５・移動トルクは同機種と⽐較して5％程度⾼い 潤滑油も減っていた。
６・異常⾳も無い。作業者は潤滑油消費量のチェックはしていなかった。
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4-②.調査対象と調査条件
真円度測定器を使⽤した原因調査例
機種 ︓BMC-1000 横形MC
測定⾯︓Ｘ－Ｙ⾯内
半径 ︓150ｍｍ
送り ︓ F1000※スケールオプション無し

4-③.調査項⽬

バックラッシュ補正データ
Ｘ 2.0 / Y 3.0

バックラッシュ補正データ
Ｘ 5.0 / Y 3.0

修正前データ

修正後データ➣往復位置決め確認➣Ｘ軸ボールネジと軸受ベアリングのガタを調査
・ＣＷ ＣＣＷ⽅向ともマイナス⽅向に反転した時に振動が出る理由は︖
・ＣＷ ＣＣＷで模様が反転する理由は︖➣Ｘ軸バックラッシュ過⼤の原因調査➣サーボ状態の調査

4-④.結果・考察【結果】1.潤滑油は消費していたが消費量が少なかった。（もう⼀台の同⼀マシニングセンタと⽐較）
2.位置決め測定では ボールネジともガタの症状は無く異常が⾒られなかった。
3.ボールネジ及びリニアガイド（レール）には、わずか⼿で感じる油がある状態だった。
4.ボールネジ及びリニアガイド（レール）に潤滑油が切れたと仮定し塗布したところ上図の通り改善が⾒られた。（既にボールネジに周期的な誤差が発⽣している。納⼊20年経過）【考察】

リニアガイド及びボールネジの油膜が切れると Ｘ軸はモータで引張る⽅向でハンチング（振動）し、押出す⽅向はモータの⼒である程度なめらかに動く。Ｙ軸送りと同調出来ず加⼯⾯に振動するような模様が出る事が判明した。この状態では、送りスピードが遅いほど加⼯⾯が荒れる事となる。
注） 本件はあくまでも⼀例の為 原因調査の参考として下さい。

5.定期的に位置決め測定︕︕
機械の精度調整に合わせて、定期的に位置決め精度を確認及び修正する事をお勧めいたします。
ストロークが⻑い機械の場合は特に、レーザー測⻑器とチェックマスターのダブルチェックにて確実に補正されている事を確認しています。
位置決め測定により ロストモーションやバックラッシュに異常が無いかを確認し、機械の状態を診断します。

ピッチマスターレーザー※加⼯⾯が悪い原因として、機械要因内の動的精度（グリーン）と主軸テーパ（ピンク）に重点を置き、予防保全の説明をしましたが、他の要因も合わせて調査する必要があります。
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6.油の粘度が同じなら指定記号以外の物を使⽤してよいか︖ 記号の意味は︖
ＪＩＳ潤滑剤記号 （⼀例）
油が混合すると添加剤同⼠の化学反応によりスラッジの析出、添加剤
Ｇ ︓滑り⾯潤滑油の分離、安定性の低下等の原因となります。
ＨＧ︓⻭⾞等＋滑り⾯油
粘度が同じでも 添加剤が異なると全く性質が違う油です。
ＨＬ︓油圧作動 ⼀般作動油（摺動⾯潤滑油/油圧作動油）
ＨＭ︓油圧作動 耐摩耗性油その他
最近の傾向として、添加剤の性能が向上し、油圧作動油としての兼⽤油、潤滑油としての兼⽤油が各社出ているので購⼊前に油脂メーカーにご相談ください。
【限定油について】
当社製品においては、メーカー、油種を限定しているものがあります。この限定油には、機械使⽤⽤途に適した添加剤が⼊っており、性能試験結果から特に優れた商品として限定しています。
※機種、仕様により異なります

6-①.作動油の劣化のメンテナンスについて取扱説明書に従い2000hまたは1年のオイル交換です。

6-②.診断⽅法➣油は運転休⽌後２４ｈ程度放置した状態で、油タンクの底部から５ｃｍくらい上の油を採取し新油と⽐較する。（簡易判断は右上表参考）➣定期的なオイル分析の実施。

6-③.オイル交換作業について

a.新油と⽐較しても⾊彩変化なし ▶ 良
b.⾊が薄い、⾊彩異なる ▶ 異種油の混⼊
c.乳⽩⾊に変化 ▶ ⽔分混⼊d.⿊褐⾊に変化 ▶ 酸化劣化
e.⼩さな⿊点あり ▶ 異物⽣成混⼊f.その他

⼯作機械作動油に『フラッシング⽤として洗浄油』を使⽤してフラッシング運転すると、配管内や油圧シリンダーに⼊った洗浄油が残ります。⼊れ替える新油と成分が混合するので、オイルを完全に抜き取れない⼯作機械では使⽤しないで下さい。専⽤のオイルでフラッシングしたい場合は 無添加のオイルを使⽤出来ますが⼀般的に市場が少ないので割⾼となります。新油と同等の油を使⽤するのが安全で確実です。
フラッシングフィルター装置でコンタミを除去する⽅法はありますが、油の酸化や成分劣化（耐摩耗剤や粘度指数向上剤（耐熱）等の添加剤の消耗）は、防げません。

6-④.作動油の劣化について作動油の使⽤温度は⼀般的に６０℃が上限です。１０℃上昇する毎に寿命は１/２となります。
酸化劣化により⾚変が進⾏すると油内にスラッジが⽣成されます。このスラッジが電磁弁のスプールの固着や固定絞り等の⽬詰まりを発⽣させ、シリンダーが動作ストローク途中で停⽌する等考えられない異常動作を発⽣させる事があります。また、本件が起因して事故に繋がるケースがあります。

6-⑤.作動油温度を上昇させない為に確認する事
酸化劣化で発⽣した作動油内のスラッジはその他にも悪影響を引き起こします。
①作動油の流れを阻害し油温を上昇させる。（作動油の性能劣化（寿命）が原因となる。）②油冷却が正常に機能しない。（ラジエターの⽬詰まり オイルクーラーの動作不良。）③作動油ポンプが正常に動作していない。（ポンプ破損、異常⾳、脈動等で油温上昇）
確認のうえ作動油を定期的に交換して下さい。⼀例の為、他の要因も合わせて調査する必要があります。
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当社では、タンク内部清掃、ギヤ箱内清掃及びオイル交換作業を承りますのでお申し付け下さい。
6-⑦.タンク内洗浄の効果
清掃前

清掃後

清掃前

サクションフィルターの状態

清掃後

タンク内部の状態

7.【潤滑油事例】 重量がかかる軸のトルクが増⼤︕︕
朝⼀番の機械慣らし運転時は異常無く機械稼働出来たが、時間の経過とともに重量が重い軸から異常⾳発⽣。翌朝になると異常⾳が消えていた。
機械を稼働していると再度異常⾳が発⽣した為、軸トルクを確認したところ、過負荷⼨前だった。
作業者は⽇常点検として潤滑油量消費のチェックはしていなかった。

7-①.摺動⾯潤滑油消費状況は把握しましょう︕︕
潤滑油が正常に供給されていないと初期潤滑でわずかに油膜が出来たが油膜を維持する事が出来ない。
この場合摺動潤滑の油膜が切れて位置決め時のトルクが増⼤します。
摺動材は油膜がある事により摩擦係数を⼩さくしている為、油膜が無くなると摺動材は異常摩耗し精度を劣化させます。
本不具合事例は潤滑油ポンプ交換し良好になりました。
この不具合の原因は、潤滑油ポンプが既定圧⼒まで上昇出来ない事やポンプ性能劣化や潤滑ポンプフィルター⽬詰まりの問題だけではありません。
潤滑油を適量滴下している分配機の破損等も考えられます。
外観上では、切粉もなくきれいにしようされていましたが、潤滑油タンク内の底（特にポンプ吸い⼝の下）に不純物が溜まっている状態でした。ポンプの吸⼝にはフィルターがあり⽬詰まりを発⽣させます。
このような場合、フィルターの交換とタンク内清掃が必要です。
また、分配器が正常に動作し滴下しているか︖エアー混⼊が無いか︖定期的に点検が必要です。

東⽇本S 〒333-0847 埼⽟県川⼝市芝中⽥2-9-12
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