CNC マシンを加熱する必要がありますか?

工場で精密CNC工作機械（マシニングセンタ、放電加工機、スローワイヤマシン等）を使用して高精度な加工を行った経験はありますか？毎朝加工のために立ち上がると、最初のピースの加工精度が十分ではないことがよくあります。長期休暇後に初めて加工される部品の精度は不安定であることが多く、特に位置精度の点で高精度加工中に故障が発生する可能性が非常に高くなります。
精密機械加工の経験のない工場では、精度の不安定さの原因を設備の品質問題に帰していることがよくあります。精密機械加工の経験を持つ工場は、環境温度と工作機械の熱平衡を非常に重視します。たとえ高精度の工作機械であっても、安定した温度環境と熱平衡のもとでのみ安定した加工精度を実現できることは明らかです。工作機械の予熱は、立上げ後に高精度な加工生産を開始する際の精密加工の最も基本的な知識です。

1、工作機械を予熱する必要があるのはなぜですか?
CNC 工作機械の熱特性は加工精度に大きな影響を与え、加工精度のほぼ半分を占めます。工作機械の主軸やX、Y、Z運動軸に使用されるガイドレールやネジなどの部品は、移動時の負荷や摩擦により温度上昇や変形が生じます。ただし、熱変形エラーの連鎖において、加工精度に対する最終的な影響は、ワークベンチに対する主軸と X、Y、Z 運動軸の変位です。
工作機械の長期停止状態と熱平衡状態では加工精度は全く異なります。その理由は、NC 工作機械の主軸や各移動軸の温度は一定期間稼働しても比較的一定の温度に保たれ、加工時間の変化に伴って NC 工作機械の熱精度が低下する傾向があるためです。これは、加工前にスピンドルと可動部品を予熱する必要があることを示しています。
しかし、工作機械の「暖機運転」の準備は多くの工場で無視されてきました。

2、工作機械を予熱するにはどうすればよいですか?
工作機械を数日間以上アイドル状態にしていた場合は、高精度の加工を行う前に少なくとも 30 分間予熱することをお勧めします。アイドル状態が数時間しかない場合は、高精度加工の前に 5 ～ 10 分間予熱することをお勧めします。
予熱プロセスには、座標系の左下隅から右上隅まで X、Y、Z 軸を移動するなど、好ましくは多軸リンクを介して、工作機械が加工軸の繰り返し移動を行うことが含まれます。斜め歩きを繰り返す。工作機械上でマクロプログラムを作成し、予熱動作を繰り返し実行することができます。たとえば、CNC 工作機械が長時間停止したり、高精度部品の加工前に停止したりする場合、数学的な 3D 楕円パラメータ曲線と予熱工作機械の空間範囲に基づいて、t を独立変数として使用し、 X、Y、Z 運動軸はパラメータ変数として使用されます。特定の増分ステップに従って、指定された X、Y、Z 動作軸の最大範囲がパラメータ曲線の境界条件として使用され、主軸速度と X、Y、Z 軸送り速度が関連付けられます。独立変数 t を指定の範囲内で連続的に変化させ、CNC 工作機械が認識できる CNC プログラムを生成します。工作機械の各動作軸を駆動して同期無負荷動作を生成するために使用され、動作プロセス中に主軸速度と送り速度の制御変更を伴います。
工作機械を十分に予熱した後、ダイナミックな工作機械で高精度の機械加工を開始できます。