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マシニングでZ軸が落ちる/勝手に下がる原因と対策

弊社は商社のため、故障そのものに関する修理のご相談はお受けできませんが、中古部品を探すことは可能ですので、お気軽にお問合せください。


Z軸が落ちる症状とは

マシニングセンタでZ軸が落ちる/勝手に下がるという症状は、現場で非常に危険性が高いトラブルの一つです。代表的には、電源を切った途端に主軸頭がゆっくり沈んでいく、加工中に少しずつZ軸位置が狂っていく、停止中に急にストンと落ちる、といった状態が挙げられます。

このようなZ軸トラブルは、ワークや治具の破損だけでなく、作業者の安全にも直結します。特に重量のある主軸ユニットを搭載した機械では、事故につながる可能性があるため、違和感を覚えた時点で原因を整理することが重要です。


Z軸が落ちる主な原因

機械的な原因

もっとも多いのがZ軸ブレーキの摩耗です。Z軸は停止時にブレーキで保持されていますが、長年の使用により摩耗が進むと保持力が弱まり、Z軸が勝手に下がる症状が発生します。

次に考えられるのがボールねじの劣化です。摩耗や内部損傷により、ブレーキが正常でも自重を支えきれなくなるケースがあります。また、カウンタバランス機構(エア・油圧)が付いている機械では、その圧力低下や不具合もZ軸落下の原因になります。

電気的な原因

Z軸サーボモーターの異常サーボアンプの不良も見逃せません。ブレーキは電気信号で制御されているため、解除信号が正常に働かない場合、意図せずブレーキが解除されることがあります。

配線の断線や接触不良といった軽微な問題から始まり、結果的にZ軸が落ちる症状につながるケースもあります。

制御・設定に起因する原因

パラメータ異常や制御系の経年劣化によって、ブレーキ制御が不安定になることもあります。この場合、アラームが一切出ないまま症状だけが発生することがあり、現場では原因特定が難しくなります。


Z軸が落ちる場合の修理費の目安

Z軸が落ちるトラブルは、修理内容によって費用差が非常に大きいのが特徴です。

一般的な目安として、Z軸ブレーキ交換は30万円〜80万円前後、サーボモーターやサーボアンプ交換になると50万円〜120万円程度かかることがあります。

さらにボールねじ交換が必要な場合は、機種によっては100万円〜200万円を超えるケースも珍しくありません。これらに加えて作業工賃や調整費が加算されるため、想定以上にZ軸修理費が膨らむことがあります。


応急的に確認できるポイント

異常を感じた際には、まず非常停止後のZ軸位置を確認し、下がり続けていないかを見てください。また、エアや油圧の供給が正常か、警告やアラームが表示されていないかも重要な確認ポイントです。

明らかにZ軸が勝手に下がる場合、無理に再稼働させると被害が拡大する恐れがあります。安全面を最優先に、動かさない判断が必要なケースもあります。


修理をおすすめできないケース

Z軸トラブルでは、修理費が中古機の価値を上回ることが少なくありません。特に年式が古く、制御装置が旧世代の場合、部品供給が終了しているケースもあります。

また、Z軸以外にも主軸や他軸に不具合が出始めている場合、修理を重ねても根本解決にならない可能性があります。


修理か売却かを判断する

Z軸が落ちるトラブルに直面すると、「直す」ことだけに目が向きがちですが、設備更新や売却という選択肢も現実的です。

実際に、Z軸トラブルをきっかけに設備全体を見直し、結果として生産性が向上した企業も多くあります。また、故障機でも売却できるケースは少なくなく、修理費をかけずに資金化できる可能性もあります。


まとめ

Z軸が落ちる/勝手に下がる症状は、安全面・コスト面の両方から放置すべきではありません。修理内容によってはZ軸修理費が高額になり、結果的に機械の価値を超えてしまうこともあります。

状況次第では、修理だけでなく売却という判断が合理的になるケースもあります。

トラブルをきっかけに「買い換え」へ踏み切るユーザーは非常に多いです。もし買い替えをご検討される場合は、弊社買取センターまでお問合せください。