円筒物の直角度について

Question

旋盤でφ60ほどの円筒形状の部品加工を行なっています。

内径に対しての端面の直角度を三次元測定しているのですが、規格に対してばらつきが発生してしまいます。

三次元測定での直角度を測定する際、どのようなことに影響されるのでしょうか？

何の精度を上げていけば直角度が良くなるのか見当がつかないため、悩んでいます。ご存知の方アドバイスお願いします。

Accepted Answer

>>円筒度は頭になかった
　ちなみにですが円筒が綺麗にテーパー状になっている場合、軸はズレないので直角度としては狂いません。つまり直角度が悪いという事は、円筒としては個々の断面形状(＝真円度)がおかしい可能性が高いです。
　なので確認できるならば、測定者の側に「円筒度と、個々の断面の真円度はどんな出来栄えだった？」と確認すると、要因の切り分けがひとつ進むと思います。

個人的にはこの部分は測定・検査の側からフォローされるべき分野なんですけどね。細かい公差の規定なんか、加工者側は早々暗記はしていないでしょうから。
　そもそも『何の精度を上げていけば直角度が良くなるのか見当がつかない』と加工担当者に悩ませている時点で片手落ちというか・・・。多分ですが加工担当側からちょっと突っ込んで情報を取りに行く必要があるかと思いますので、意識的に頑張ってみて下さい。

Answer

鉛直度なんて単語なかったですか！
垂直度だったですかね。
失礼しました。

伝えたかった内容は、つまり
測定時のチャッキングのブレの範囲がどの程度に収まっているか気になりました。

例えば、端面の角度が測定テーブルから0.1度傾いていたとして、円筒面(加工軸芯)の角度が89.9度もしくは90.1度とかであれば、相対的に見て直角といえることもあります。

旋盤加工の場合、普通に丸棒を切断加工すれば断面は回転軸に対してだいたい直角にはなりますが、バイト(チップ)の磨耗がゼロなわけはないので、厳密には断面形状は丸棒中心が出っ張った円錐形になります。

なので、測定テーブル上に直接円筒物の端面を置くのではなく、テーブル少しから浮かせた状態でクランプ面がテーブルに対し直角にセットされたVブロックバイスで固定して円筒物の端面を測定するのがいいと思います。

Answer

直角度を測定するときに同時に鉛直度も測定し、
相互間の角度(直角付近)が一定なら加工精度は保たれているかと。

Answer

直角度の合格率をあげたい。
三次元測定機の測定バラツキも疑っている。
製造上なにか工夫すれば合格率が良くなるのであればその情報もほしい。

質問は上記ですか？
三次元測定機の測定バラツキ、メーカーに相談しましょう。
製造上のバラツキですが、提示された情報ではなんとも。
これも、旋盤メーカーに一度相談してみては。
旋盤を普段扱っている現場が、メンテサボったり、消耗品けちったりはないと思うので・・・

Answer

内径の切削と端面の切削は、同じチャッキングの状態で行っているでしょうか？
つかみ替えていれば、当然に直角度の悪化が想定されます。

もっと極端な想定ですが、内径の切削をするときにチャックしている側の端面と内径との直角度の問題であれば、つかみ替えの影響が疑わしいと思います。

低レベルな回答ですが、参考にして頂ければ幸甚です。

Answer

>>測定する際、どのようなことに～
　まずは測定に起因するバラツキであるのか、製造に起因するバラツキなのかは切り分けられていますか？
『内径に対しての端面の直角度』との事ですが、これの基準要素と測定要素を入れ替えると大きく数字が変動する事があります。これは細長い棒であるとか、薄いディスク状というような、軸長さと端面サイズのバランスが偏っている場合などに顕著です。
　この事に限らず、三次元測定は気を抜くと『測定に起因するバラツキ』を物品自体のバラツキと誤認する危険性が多々ありますのでご注意を。

その上でご質問の内容についてですが、物品自体の精度に問題があると限定した場合、幾何要素的には『内径の形状＝円筒度』『端面の形状＝平面度』が狂っていると、直角度の測定にも影響が出ます。
　また相互の位置関係である『軸と端面の角度』が狂っていても、同様に影響が出ます。
　三次元測定であればこれらを個別に測定する事は容易なハズですので、まずはこの三要素を調べる事をおススメします。

円筒物の直角度について