工作機械の品質の指標

工作機械自体の品質は、製造される機械の品質に直接影響します。 工作機械の品質を測るにはさまざまな側面がありますが、主に優れた職人技、高度なシリアル化、汎用化、標準化、単純な構造、軽量、確実な動作、高い生産性が求められます。 具体的な指標は以下のとおりです。
1. テクノロジーの可能性
プロセスの可能性とは、さまざまな生産要件に適応する工作機械の能力を指します。 汎用工作機械は、一定サイズの範囲内でさまざまな部品を多工程で加工することができます。 プロセスの可能性が広いため、構造が比較的複雑であり、単品および小ロット生産に適しています。 専用工作機械は、1 つまたは複数の部品の特定のプロセスのみを完了できます。 プロセスの可能性は狭く、大量生産に適しています。 生産性を向上させ、加工品質を確保し、工作機械の構造を簡素化し、工作機械のコストを削減できます。
2. 精度と面粗さ
加工される部品の精度と表面粗さを確保するには、工作機械自体が一定の幾何学的精度、動作精度、伝達精度、動的精度を備えている必要があります。
幾何精度とは、工作機械が停止しているときの部品間の相互の位置精度、主要部品の形状精度や位置精度を指します。 工作機械の幾何学的精度は加工精度に重要な影響を与えるため、工作機械の精度を評価するための主な指標となります。
動作精度とは、工作機械が作業速度で動作しているときの、工作機械の主要コンポーネントの幾何学的位置精度を指します。 幾何学的位置の変化が大きくなるほど、動きの精度は低くなります。
伝達精度とは、工作機械の伝達チェーンのエンドエフェクタ間の動きの調整と均一性を指します。
上記の 3 つの精度指標はすべて無負荷条件でテストされています。 工作機械の性能を十分に反映させるためには、工作機械は温度上昇の影響下での主要構成部品の形状や位置精度、動的精度をある程度確保する必要があります。 動的精度に影響を与える主な要因は、工作機械の剛性、耐振動性、熱変形です。
工作機械の剛性とは、外力の作用下での変形に耐える工作機械の能力を指します。 工作機械の剛性が高いほど、動的精度は高くなります。 工作機械の剛性には、工作機械の構成部品自体の剛性と構成部品間の接触剛性が含まれます。 工作機械部品自体の剛性は、主に部品自体の材料特性、断面形状、サイズなどに依存します。 部品間の接触剛性は、接触材質、接触面の幾何学的サイズ、硬さだけでなく、接触面の表面粗さ、幾何学的精度、加工方法、接触面の媒体、予圧などの要因にも関係します。
工作機械に発生する振動は強制振動と自励振動に分けられます。 自励振動とは、切削加工中に外力や加振力の影響を受けずに内部で発生する連続的な振動です。 加振力が継続的に作用することによりシステムに生じる振動を強制振動といいます。
工作機械の耐震性は、工作機械の剛性、減衰特性、品質に関係します。 工作機械の各部の熱膨張係数の違いにより、工作機械の各部に異なる変形や相対変位が生じます。 この現象を工作機械の熱変形といいます。 熱変形によって生じる誤差は、合計誤差の最大 70% を占める可能性があります。
工作機械の動的精度には統一された基準がありません。 工作機械の動的精度の包括的な評価は、主に典型的な部品の切削によって得られる精度を通じて間接的に行われます。
3. 連載度等
工作機械のシリアル化、一般化、標準化は密接に関連しています。 バラエティのシリアル化は、コンポーネントの一般化と部品の標準化の基礎であり、コンポーネントの一般化と部品の標準化は、バラエティのシリアル化作業を促進および促進します。
4. 工作機械の寿命
工作機械の寿命を測る主な指標は、工作機械の構造の信頼性と耐摩耗性です。