ANCAが温度制御技術の特許を取得

ANCA 共同創設者兼マネージング ディレクター、パット ボーランド著 オーストラリアのメルボルンに本拠を置く工作機械メーカー ANCA は、精密工作機械の安定性を劇的に向上させる技術であるモーター温度制御に関する米国特許を取得しました。

解決すべき問題

工作機械の重要な要素は、ワークを加工する切削工具を保持および駆動するスピンドルです。 主軸の寸法誤差はワークの寸法誤差として反映されます。

最新の工作機械における一般的な技術は、駆動モーターがスピンドルの一体部分となっている電動スピンドルを使用することです。 ANCA の特許は、電動スピンドルを一定の温度に維持する方法です。 精密工作機械の使用における重大な問題は、温度変化、特に主軸の温度の影響です。

工作機械の温度変化は、周囲温度、冷却剤温度、稼働時間、主軸回転数、主軸負荷の変化によって引き起こされる可能性があります。

解決

NCA のソリューションは、スピンドル モーターの速度と負荷を同時に維持しながら、モーター要素の電気損失を変化させることでスピンドル温度をアクティブに制御することです。 これは、スピンドル ドライブ アンプ内の特別なファームウェアを使用することによって実現されます。 概念としては単純ですが、これは実際には製造技術における大きな進歩です。

MTCの応用例

ウォームアップ時間の短縮精密加工へのほぼ普遍的なアプローチは、機械をウォームアップ サイクルで実行して、機械のすべての要素をある程度の熱安定性レベルにすることです。 通常、このウォームアップ サイクルには約 30 分かかります。 MTC を使用すると、この時間を約 5 分に短縮できます。 図 1 は、スピンドルを積極的に加熱して動作温度に迅速に到達する場合の MTC の影響を示しています。

エンドミルのバッチ研削における安定性図 2 は、MTC を使用した場合と使用しない場合の、直径 6 mm のエンドミルの 2 つのバッチを研削した結果を示しています。

スカイビングカッターの研削電気自動車には、ドライブトレインに高速ギアボックスが組み込まれています。 このギアボックスのコンポーネントの精度は、電気自動車の寿命、効率、騒音に影響します。

図 3 は、内歯車と外歯車の製造に使用され、その精度を決定する一般的なスカイビング カッターを示しています。 ANCA は、このクラスの工具を研削するための特別な機械、GCX を製造しています。

MTC は、この機械が AAA クラスのカッターを生産できるようにする重要なテクノロジーです。 まず、砥石に高精度のプロファイルを作成するために使用されるドレススピンドルの温度を制御するために使用されます。 MTC は、最大 12 時間の連続研削中に主研削スピンドルの温度を制御するためにも使用されます。 図4に歯の輪郭精度と全歯の割出し精度の測定結果を示します。

まとめモーター温度制御 (MTC) は、工作機械テクノロジーにおける主要な革新です。 主軸駆動アンプ内の特殊ソフトウェアにより機械の電動要素の温度を制御することにより、精度と安定性が向上します。 機械が動作温度に達するまでの時間を大幅に短縮します。

機械加工中に工具とワークピースの界面での温度上昇を軽減する液体です。 通常、可溶性または化学混合物（半合成、合成）などの液体の形をとりますが、加圧空気またはその他のガスの場合もあります。 水は多量の熱を吸収する能力があるため、冷却剤およびさまざまな切削コンパウンドの媒体として広く使用されており、水とコンパウンドの比率は加工作業によって異なります。 切削液を参照してください。 半合成切削液。 可溶性油切削液。 合成切削油。

シングルポイントまたはマルチポイントのダイヤモンドまたはその他の工具を使用して、「装填された」砥石車から望ましくない材料を除去します。 このプロセスでは、未使用の鋭い研磨点も露出します。 「ロード」を参照してください。 トゥルーイング。