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旋削のセンター穴のサイズの決め方

機械加工 > 旋盤 設計 > 機械設計
表題の件ですが、経験値で決めておりましたが
計算で出したいのです
検索、過去質問しましたが見つけられませんでした
例:φ25-60度・・・・?t
Chloeさん 2009-06-11 15:46

>> 元記事を見る

この質問への回答は締め切られました

回答(8) [アドバイス] [関係者] [自信あり]

確かに、よく考えるとワークが面圧破壊するより、旋盤の回転センターの方が
先にせん断破壊しそうです。でも工具の方の強度も高いし。まてよ、そもそも
軸受自体が参ってしまいそう。そこでネット上で調べてみたら、参考URLが

こうみると流石に許容荷重となると、φ14辺りでも9460N/(500r/m)ですが、
回答(7)さんの式でπ/4*14^2*τ=9460から逆算すると許容せん断力τ=61MPa
以上の材料で少なくとも、この市販品は製作されていることが推測できますね

従ってワークが柔らかい材質ならば回答(6)式で確認し尚且つ回転センター
自体の許容荷重と寿命も検討しなければならないということになるのかな

■参考URL

http://www.kawashimo.co.jp/pages/roll_work/index.html
skytecさん 2009-06-26 22:44

●質問者からのお礼

レスありがとうございます

対象ワーク材質はSCM435相当なので強度的、高度的には
特に心配がないようです

Chloeさん 2009-06-29 08:54


回答(7) [自信あり]

こういった計算についてまったくの素人ですので、見当違いな気もしますが、

センタのせん断許容応力から計算してみると、
「式」ワーク許容重量=断面積×せん断許容応力(3.2〜14.4)×2
(×2…両センタで、ワーク重量の半分を受けると考えています↑)

http://mcnc.hp.infoseek.co.jp/cgi-bin/img-box/img20090619122407.jpg

「直径φ30」・「静荷重最大」で、
「No.10148 旋盤加工時のワーク重量とセンター穴径」の、
質問者さんの経験値とほとんど同じ20.4tになりますが、
たまたまでしょうか。


ところで、

>例:φ25-60度・・・・?t

質問者さんのご経験では何tなのでしょう?
教えていただきたいです。

とくほんさん 2009-06-19 12:33

●質問者からのお礼

とくほんさん、毎度です
レスありがとうございます

>>例:φ25-60度・・・・?t
>質問者さんのご経験では何tなのでしょう?

実績13.5tです。
Chloeさん 2009-06-22 16:30

▼回答者からの追記

回答をありがとうございます。
って、どちらが質問者か分からなくなってしまいましたが(^^;
とくほんさん 2009-06-22 20:26


回答(6) [答え] [関係者] [自信あり]

センタ穴に興味があるので計算してみました。参考になればと思います
φ25-60°は規格からDを皿外径と、dを呼び(下穴)とする時、2.12d≒D
ワークの許容面圧σda:仮にSS400とし、〈低めに 36〉[N/mm2]とする
 
センタ穴1個が受け持つ荷重を、P とするとP≒1/2*W(重量)[N]とし、
これの√3/2P、がテーパー穴面の下半分に均等に掛ると仮定できる。。。
次に、この受圧面積Aを求めると≒ 2.74*d^2となります(規格より相似)
従って、√3/2P=σda*A→W=2*2/√3*〈36〉*2.74*d^2≒228d^2 [N]となる
これでD=25→d=12⇒W≒32832[N]→≒3.3[tonf]と計算できたが自信は無し
D=40→d=18⇒W≒7.5[tonf]となったがワークの許容面圧が大きく影響する

skytecさん 2009-06-17 18:54

●質問者からのお礼

レスありがとうございます。
ワークはSCM435相当ですので許容面圧は上がりますね
計算してみます。
Chloeさん 2009-06-18 09:34

▼回答者からの追記

受圧面積Aを2.74*d^2としたが面圧面積なら≒1.5*d^2 位にすべきだった
[ (d+2.12*d)/2*0.97d≒1.5*d^2 ]よって・・・W=3.46σda*d^2 [N]
今回、円錐半表面積にしたのはダメだね。単に台形を受圧面積にすべきだった
skytecさん 2009-06-18 10:38


回答(5) [アドバイス] [自信あり]

押し付け力は、センタ穴角度が60°なので、その1/2の30°での分力と
なります。例えば、6t用なら、6000kg=押し付け力(kg)÷tan30°と
なり、押し付け力(kg)= 3464kg となります。
それを、厳密に計算するには、30°傾斜面の摩擦ロスを考慮する必要が
あります。摩擦係数を0.2とみるなら、arc(アーク)tan 0.2 = 11.3°
の計算となり、11.3°分ロスさせる必要があります。因って、計算は、
6000kg=押し付け力(kg)÷tan(30°+11.3°)となり、
押し付け力(kg)= 5271kgです。只、簡易的には tan(30°+11.3°)
をtan45°とみなし、tan45°= 1となり、受ける荷重 = 押し付け力 で
みれば良いと思います。

摩擦角に関して、少し記述します。
消しゴム等を板に乗せ、その板を傾斜させます。すると、ある角度で
消しゴムは滑り落ちます。その角度が、摩擦角度で、tan 摩擦角 =
摩擦係数となります。簡単に摩擦係数を確認する方法です。
詳細は、参考のWEB資料を参照して下さい。

■参考URL

http://www.mech.cst.nihon-u.ac.jp/studies/okano/studies/phys/buturi2.2.html
2009-06-15 11:33

●質問者からのお礼

再度のレスありがとうございます

なにから何までありがとうございます
コレでほぼ解決できますね

また、お願いいたします
Chloeさん 2009-06-16 15:34

▼回答者からの追記

では、閉じましょう!
2009-06-17 18:48

●質問者からのお礼

これは計算の話なので実際に結果を確認した上で
閉めたいと思っています、少々お待ちください。

私も回答者でしたので閉めない回答者の問題は存じております。
Chloeさん 2009-06-18 09:32


回答(4) [自信あり]

私も回答 3) fmd さんの意見とほぼ同じです。

旋削の為の センター か研削の為の センター かで少し変るが

研削の場合に真円度を良くする為にはセンター穴は小さい方が有利です

旋削の場合も回転センターを使うかデッドセンターを使うかでも

サイズを使い分けしますね。

2009-06-12 18:36

●質問者からのお礼

レスありがとうございます

#3さんにお礼したような理由があり
より慎重に、正確にやりたい訳なんです
Chloeさん 2009-06-16 15:33


回答(3) [自信あり]

私のところでは下記のように設定して使い分けています。設定値は資料の状況から見て相当以前から使われていたものでどのような経過と基準で決められたかはわかりませんが以前はJISで穴センタの大きさが軸によって参考値で掲載されてました現在は記載がないようです。これまで経験で使われてきた寸法があるのであればそれを羅列して自分なりに算出式を組み立ててもOKかと思います。参考まで

60°センタ穴
φ3  錐径φ0.7 センタ穴径φ1.2
〜φ4 錐径φ0.7 センタ穴径φ1.5
〜φ6 錐径φ1.0 センタ穴径φ1.8
〜φ10錐径φ1.0 センタ穴径φ2.2
〜φ20錐径φ1.5 センタ穴径φ3.0
〜φ36錐径φ2.0 センタ穴径φ4.5
〜φ50錐径φ2.5 センタ穴径φ6.0

2009-06-12 17:59

●質問者からのお礼

レスありがとうございます
私どもでも回答のような表はございます
しかしながらすべて経験からのみ導き出されたもので
新たなワークの場合は(重量)経験が活きない場合もあり
計算で出せないかな=>いや、出せるはず となったわけです

慎重にやりたい理由としてワークがt単位で非常に大きな物であり
絶対にミスを犯せないと言うこともあります

また、なにか有りましたらお願いいたします
Chloeさん 2009-06-16 15:31


回答(2) [アドバイス] [自信あり]

この森 No.10148の回答から判断しますと、
★ 角度60°でφ40mmは、6トン以下。
  これは、40mm辺の正三角形にて、荷重を受ける事になり、その断面積は
  (40mm÷2×√3)×(40mm)÷2=692mm2 です。その面圧力は、
  6t×1000kg/t÷692=8.67kg/mm2です。
★ 角度60°でφ50mmは、9.5トン以下。
  これは、50mm辺の正三角形にて、荷重を受ける事になり、その断面積は
  (50mm÷2×√3)×(50mm)÷2=1082mm2 です。その面圧力は、
  9.5t×1000kg/t÷1082=8.78kg/mm2です。
そして、両者の面圧力の差は、
* センタ穴先端部の逃がし穴が面圧を受けない
* センタ穴入り口部分の面取りが面圧を受けない
ので、その分の面積を差し引くと、略等しくなると考えます。
また、約8.7kg/mm2の面圧力は、SS400の降伏点応力215N/mm2(22kg/mm2)
の1/2.5以下であり、機械工学的には適正値です。

以上の様な考え方で、確認してみて下さい。

■参考URL

http://www.nc-net.or.jp/morilog/m39343.html
http://www.coguchi.com/search-date/tokusyu1.html
2009-06-12 14:37

●質問者からのお礼

具体的に説明ありがとうございます
後は、押し付け力も考慮が必要ですよね
もう少し考えてみます
Chloeさん 2009-06-12 17:11


回答(1) [アドバイス] [自信あり]

専門でないので、参考に記述のWEB資料を確認してみて下さい。

■参考URL

http://search.yahoo.co.jp/search?p=%E6%97%8B%E7%9B%A4%E3%80%80%E3%82%BB%E3%83%B3%E3%82%BF%E7%A9%B4%E3%80%80%E5%BD%A2%E7%8A%B6&search.x=1&fr=top_ga1_sa&tid=top_ga1_sa&ei=UTF-8&aq=&oq=
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/metalwork/lathe/accuracy/index_j.html
2009-06-12 00:57

●質問者からのお礼

レスありがとうございます
検索はしたのですが、計算式もしくは対応表なるものは
見つけられませんでした
もう少しじっくりと探してみます
Chloeさん 2009-06-12 11:55


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