マシニングセンターの暖気運転：重要性とマクロプログラムの活用方法

NCプログラム

2024.12.14

マシニングセンターは高精度な切削加工を行うための重要な工作機械ですが、その性能を最大限に発揮するには暖気運転が欠かせません。本記事では、暖気運転の重要性を解説し、簡単に使用できるマクロプログラムの例を紹介します。

暖気運転とは？
暖気運転の重要性
暖気運転マクロプログラム例
暖気運転を最適化するポイント
まとめ

暖気運転とは？

暖気運転とは、マシニングセンターの主軸や各軸を一定時間動作させ、機械内部を安定させる工程のことです。具体的には、主軸の回転やテーブルの移動を繰り返し行うことで、機械に熱を入れます。

暖気運転の重要性

1. 熱変位の安定化

マシニングセンターは加工中に熱が発生し、機械部品が膨張します。この熱変位が不安定な状態では寸法誤差が生じやすく、特に高精度を求められる部品加工では致命的です。暖気運転を行うことで、加工前に熱変位をある程度安定させることができます。

2. 部品の初期動作確認

暖気運転中に主軸や各軸の動作を確認することで、不具合や異音を早期に発見できます。これにより、加工中のトラブルや機械停止を未然に防げます。

3. 機械寿命の延長

冷えた状態のまま高負荷の加工を行うと、主軸やボールネジ、リニアガイドなどの部品に大きな負担がかかります。暖気運転はこれらの部品を適切に温め、摩耗を抑える効果があります。

4. 安定した加工精度の確保

機械の温度状態が一定になることで、加工精度が向上します。特に長時間運転する場合や精密部品の加工では、暖気運転の有無が仕上がりに大きく影響します。

暖気運転マクロプログラム例

暖気運転を簡単に実施できるマクロプログラムの例を以下に示します。これはFANUC NCを搭載したマシニングセンターで使用できるものです。

O9001 (WARM UP MACRO)
#1=5000 (SPINDLE SPEED)
#2=50 (RAPID FEEDRATE)
#3=100 (DISTANCE)
#4=3 (REPEAT CYCLES)
#5=10 (DWELL TIME)

G21 (METRIC INPUT)
M06 T1 (TOOL CHANGE)
G90 G17 G40 G80 (CANCEL MODES)

M03 S#1 (START SPINDLE AT SPEED)
G04 P#5 (DWELL FOR #5 SECONDS)

N10 (START WARM UP CYCLE)
    G91 (INCREMENTAL MODE)
    G00 X#3 Y#3 Z#3 F#2 (MOVE ALL AXES)
    G00 X-#3 Y-#3 Z-#3 (RETURN TO START)
    G90 (ABSOLUTE MODE)
    G04 P#5 (DWELL)
    #4=[#4-1] (DECREASE CYCLE COUNT)
    IF[#4 GT 0] GOTO N10 (REPEAT UNTIL #4=0)

M05 (STOP SPINDLE)
G90 G17 G40 G80 (CANCEL MODES)
M30 (END PROGRAM)