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部エ場
３．ゴールイメージ
設備計測技術導入により、主軸部品の劣化を予知し加工真円度の自主管理基準値外れを撲滅する。
４．取り組み理由
今回取り
高半寶屋匡カロエ墓要因･つ寄三藷充圏 可
ＤｐＤ
８０－
正字ニト■
６５瓦円座
0'１８０８０DUOlDI218IUBv00UＯ９０８８８０８０２０２７Ｉ０
ｑＢｍ
外径1t上げUV則＆６５瓦円座の推移グラフ
Ⅱ侭迅腹中、時々又円度がライン組１８を越える物力【発生する
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RTETH21q O
RTnTF210 問題点
・ワーク回転精度の評価が出来ていない。
・連続遮転中、時々其円度が自主管理基準値
（０．４５ｕｍ）を越えてしまう。
目標
l'
Ｆ型ﾌｭｰｴﾙｲﾝI'･ｴｸﾀ､ハ・ルプニードル
高精度加エ機の真円度維持管理技術の確立（診断技術活用による多角形要因の取り組み）
ＴＰＭ改善活動報告書､~一宇=マー）
にDB'７ （株）ユニシアジェ ツクス伊勢崎南
生産技術課保全グループ
２．取り組みの背景
ＴＰＭＤａ「t－１活動で、ＰＭ分析や設備診断技術を活用したバルブニードル真円度向上により、フューエルインジェクタの重要特性である油密性の向上を図ることが出来た。また、活動を通じて加エ精度への影響要因が明砲になり設備点検基準書の充実が図れた゜
ワーク回転精度評価方法の確立。
尼弓一百霞~）
６．設備概要
主軸の構造は主軸、心押しの両デヲドセンターでワークを支持しフローディンゲチャックでワークを回転させている。
ワーク回転に関する条件と材質
■
、
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一一ククーニープロつ匹雲王雲
ｱﾝクランプ状態 クランプ開始 クランプ状趨
● 。
・コロの穰作用により、ケレ板,コロ`ワークを連結ざせケレ板の回転力をワークに伝達する。
ケレ板 原則
・ケレ根の案内面とワーク外周面が相対的に摸形状となっていること。
・ケレ板の案内面が滑らかでコロの転がり抵抗及びすべり抵抗が小さいこと。・コロの比重があること。
・コロとﾜｰｸの摩擦抵抗がﾜｰｸとｾﾝﾀｰの摩繍抵抗及び研削抵抗より大きいこと。
｡
わｔＴＩＯ､ｌ■
.．Ａ律銀と図
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外径総研削 外径仕上げ研削
qＤＩＩＡ
乳Fin王箭ラーラ１
ｮ膠訓↓墓二知〒蜘价
『､王覆う=万１
７．調査・解析C
|ワーク回転の良い状態 加工精度に影響を与える現象の整理
･ワーク回転中心が一定である。
･回転数が一定である－－＝+●
７－１．ワーク回転数バラツキ（回転ムラ）の調査
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刀
計測システム図
非加エ時にとらえた回転ムラ
１５角形テストピース形状測定テスト
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模式図
変位
'四鰹
中５テストピース
中5,4座位センサー
Ｉ
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〃
現象 製品への影響 図
ワーク回転が崩れると角速度変化によるワーク回転ムラ
ワーク回転中心の変化によるワーク外周振れ
形状
真円度
ワークが停止する現象をとらえることが出来た。
７．調査・解析
７－２．ワーク回転振れの調査
グロー￣■￣~●｡ＧＰ■
■￣、Ｔ’０．ｌ－ＵｑＵ６
◆５真円座
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外径生上げ田｢財包０５瓦円度の推砠Ｂ（１．５ヶ月）
① ② 模式図
氏位 の昼れ
の擾九
データー 時岡
１ｍ
刃
[瓦FiHrTin1型！
》一一二
反肩雇了亟
■｝ 』車』』
立円度河定データ
瓦円度河定データ
･チャック回転周期とワーク回転周期は同じで安定している。
･砥石台送り速度は、q3um/sで設定通りである。
・ワークはチャック１回転中２回振れており楕円形状が形成された。（変位１．４１１１ｍ、真円度０．６ｇｕｍ）
▲ 〃
真円度ｑｌ６ｕｍ時のワーク振れ 真円度ｑ６９ｕｍ時のワーク振れ
7．調査・解析
測定日'９７．１０．１４
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匡議二豐鶯閲：丘大■n.4100.090
平均■０．Ｇｍ０.■７９回印■丘0.2ＣＤ0.138,1T百戸万万〒可Ｔ－０．０ＯＧ●０．.ＤｎＣＸ
ｔ■１６．５s4】
０．８０
0．６０
０．６０
＃＝準０．２０
＠．００
0.30０．６４ ０.TＢ１．oｚ１．２０１．６０８日■OＬ（且口）
●
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匠nｈ名
４３囚伍ｎｌ肉内匠
1.00000.7731● 0.7Ｔｍ■１．００００
まとめ
変位測定でワーク回転精度の評価が可能になった。しかし、この方法では
。常時監視による回転精度の維持管理に移行できない。・精度劣化の要因が絞り込めず改善につなげられない。などの問題がある。
⑰
以上が特別指導会時の内容です。
特別指導会時に指導頂いた内容
静的な物の考えでは、絶対に解決できません、動的な物の考え方を取り入れていただきたい。
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〆￣●
壬工､ユタ１回種当たｕワーク外周が２回変位する量と真円度は相関係数0.77の関係がある。
7．調査・解析
特別指導後、動的な考え方で新たに活動計画を立てた。
回転体の基本jHB麺數
■
使用測定器.一覧
篝
２ニョニ４】０■０．丁。Ｂ』９
Ｐ
曰画 目的 1月 2月 3月 4月 ５月
１ 主軸系の固有振動測定
卵１１中"哩車nLDu可
塑pの回匁､宝逐
｡可白卒…■室
２ 砥石軸系の固有i辰動測定 i篝i鷺
正矛狛６国医団画卍によるﾘﾜｰﾌﾟ遜皀
３ 研削中の振動測定
園岬手趨可百FP■
のﾛ唾
しｂ９－で研、中の 団旧､(50ｕｍ/秒)函ﾖﾜ[ｍｕｍ/秒)輔研1(Ｚ５ｕｍ/秒）
輔研2(ｑ３ｕｍ/砂)時の彊曰h工室
４ 測定解析）
占鑿:…ロＦ■『可の
切り込み釦唾＝との７■列已状日巴Ｉ唾
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７．調査・解析
７－３－１．主軸系の加振法による固有振動測定？
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上下上：コヒーレンス
下：周波数応答 迦匂‐》魎趣韓郵①
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２００ＨＺ以下の周波数帯にピークは、でない。
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７－３－２．主軸系のキャンベル線図
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３２，５０，１００，２２３ＨＺの振動が大きく発生しているがいずれもポンプ等の外乱振動であり固有振動ではない。
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堂一三 癖峰・遮一搾一漉蕊露率堪謹一捧犀、●＋■●印↑０勺ＳＣでＰ６●●。
７．調査・解析
７－３－３．砥石軸系の加振法による固有振動測定
加振入力生波形
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６℃
固有二振動数は１５０ＨＺ付近であると推測される。●
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７．調査・解析
７－３－５固有振動の結果
加振方法
・心押しセンター､砥石軸共に製品精度（楕円）に影響を与える低い
周波数領域に固有振動はない。
キャンベル線図
･主軸の回転数を限界(2000rpm)まで上げたが、固有振動数の特定が出来ない･
･砥石軸の固有振動は１５０ＨＺ付近であると推測できる。
以上の事により、ワークの楕円、三角形状に影響を与える
低周波領域（数１０Ｈｚ）には固有振動は無いと判断する。
℃
●
几
７．調査・解析
７－４．研削中の振動測定
（Ｇ）
研削擾助 。
心押し 主軸
部位別振動測定(ｴﾝﾃﾞﾌﾟｺ塾,zzso小,o）
主軸と心押Ｌ、を比べろと、
心押しが感度良旦研削掻助を１
敗ろこと力(出来ろ。
、
更に、研削点に近い心押しセンターで
検出できる樺に、麺垂医センサーを（
遍定した益果、
が良いと判断した。
加工点に近く、研削振動を高感度で測定できる
心押しセンターで測定する事にした。
℃
■
検出
句
研情 振動測定方法の検討
動的診 新Ｉ既要図
７．調査・解析
７－５ワーク変位信号と心押しセンター振動信号の因果関係調査
心押しセンター
援助億号
Ｅ２}瀞釧
2信号の因果関係調査〔boｴﾔ〕
－，回ＥＣ｢ＴＴ１垣⑭￣_UｚＴ－
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…?， 周波数応答関数.
＝ﾛｰ■ 。0.0
■
コヒーレンス関数
結果、
ワーク変位と心押しセンター振動間には９割以上の因果関係が有り使用可能である。
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７．調査・解析
立送Ｌザ四一●●午
研削送り速度別に振動を測定する。
袴ﾌﾟi画巨ｊ蘭C又ｲｶﾞ碁1--~￣守了ミーーーーーーーーーニ
７－５－１研削送り速度５０１１ｍ／ｓ（第一組研速度）時の振動測定
データ
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功
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Ｃ 危"し.､ﾗｰ沸胎
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画■ 識》》一）一宮》一一｜》】｜▽｜←｜ロ
玲町華輔や．
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研ｉｎ陸戦の援助波形と周波数分析結果
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呂 ①周波数分も鵡果
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…
ﾄ霧し ウト有り
研削MF了時点では３角形状でありｽﾊP-ｹｱｳﾄを入れる＄により真円に近くなる。ユ”､I握動については砥石U、回■目児g藁勤ﾛｾﾞfJlh状きい。
。▲●■‐
『▲』一輌塾一（昭》卯』扣吟炉一Ｓ－ｐＣ》・｛蛍汕山，
称》・》齢一弘州‐利一坐』一一卯一叶一一・一》》０－‐。《今．》砲・←｜ブ雪一郭一躍一一出一一↓‐》》心、〈呵石一一『舌Ｔ晶子
、Ｗ・二・Ａ、丁・恥宵、
一鍬婬一齊座。．”月引・囑酋》ｒ畑『』一巴
￣￣－－■￣■￣￣印～｡■ｂｕｐ－■､｡￣￣~￣｡●=￣￣－－■－－⑪巴
1.1ＩｉＴｌＩ５;瓠:【・Ｉ.､ilil21n:v;千－11`.『岳ｉ､;iuui：L~．~~P--cq■ケ汀－９-~ｗＱ■■■字Tq｡￣〒･～●－－
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７．調査・解析
７－５－２研削送り速度Ｚ５ｕｍ/ｓ（第一精研速度）時の振動測定
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酌
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２．９'ﾌﾟｿﾞ。 ①周波数分析結果
》■
面Ｔ扇~r憲司T三宅司宕1百届蒄〒
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7．調査・解析
７－５－３研削振動の結果
･研削中には３７ＨＺと５３ＨＺ振動が顕著に出ている。
･ワーク形状への影響として３６ＨＺは楕円、５３ＨＺは三角形状に影響する。
５ 以上の事から３７ＨＺ，５３ＨＺ,､の発生源調査を行う。
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７．調査・解析
７－６３７Ｈｚの検証｜（加エ中レベル推移、主軸回転数変更とﾜｰｸ回転２次）
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結果ワーク回転数を1100ｒｐｍ→800ｒｐｍに変更する事により３７HZ→27HZに移動した。
まとめ
３７Ｈｚは主軸の回転２次であり砥石との強い接触で発生している。
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７．調査・解析
７－７５３Ｈｚ振動の検証
（主軸と砥石の回転数比変更による加工と形状）
７－７－１主軸と砥石の回転数比変更によるテスト
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結果
・ワークと砥石の回転数比が変わる事で加工形状が変化する事が礪認できた。
・三角形状は砥石回転周波数５３Ｈｚの強制振動である。
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７．調査・解析
７－８主軸と砥石の回転数比ランダム研削テスト
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結果
・精研送り中に主軸回転数を変化させることで
砥石強制振動による形状を修正できる。
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７．調査・解析
□〆定期測定による、測定の信頼性確認及び設備の維持管理を行う。
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（７．調査・解析Ｉ
７－９－１定期測定で捕らえられた設備の劣化状態
（設備が正常時）
第１組研速度(５０Ⅱ､/S）
加エ後中５部形状測定方向Ｘ
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五
ア．調査・解析
７－９－２定期測定で捕らえられた設備の劣化状態
（設備が悪くなり始め）
第１粗研速度(５０ｕ､/S）
加エ後中５部形状E､歪芳１百文1〒測定方向Ｘ
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７．調査・解析
結果
･心押し振動は設備正常時最大2.4G.
設備が悪くなり始めると最大７．３Ｇと３倍大きくなる。
・チャックの外周変位量も設備正常時８６ｕｍ・
設備が悪くなり始めると１６１１１ｍと２倍大きくなる。
まとめ
･ワーク形状の生成過程が解明できた。
●３角形状は、主軸と砥石の回転比（１:３）による》強制振動によるものであるが、砥石バランスを現行のＯ４ｕｍ以下で管理していれば仕上がり形状への影響はない。
、
今後の進め方
・心押しセンター振動の常時監視化。
･真円形状の発生メカニズムの解明できた事を、改善につなげる。（真円度向上、ｻｲｸﾙﾀｲﾑ短縮）
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