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メタルソーで肉厚パイプを長手方向に切断して分割

2024/06/28 19:08

外径30ミリ、内径18ミリ、長さ40ミリ、低炭素鋼のパイプを厚み1.5ミリのメタルソーで長手方向に切断し分割したいです。
パイプの肉厚は6ミリです。
切断後は半丸が2つになります。
公差は溝が1.5±0.1、半丸の厚み公差が±0.4です。
数が大量にあるため、専用機製作による切断方法を模索しています。
メタルソーを両サイドに配置し、その間へパイプを送り込む方法を考えています。
左右1セット、都合2本のスピンドルの場合、削り代片側6ミリを一度に切断するのが普通だと思います。
しかしそれでは、条件的に多台数の機械が必要になるため、数セットのスピンドルを並べ、順番に1~2ミリずつ切り込んではどうかと考えます。
①この方法は現実的でしょうか?
また、切断仕上げ代が1.5ミリ幅なので、その前段階のメタルソーの厚みを1.1~1.3ミリにして1.5ミリで仕上げてはどうかと考えます。
②この方法は現実的でしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2024/06/28 23:12
回答No.5

>メタルソーを両サイドに配置し、その間へパイプを送り込む方法を考えています。
>左右1セット、都合2本のスピンドルの場合、削り代片側6ミリを一度に切断するのが普通だと思います。
>しかしそれでは、条件的に多台数の機械が必要になるため、数セットのスピンドルを並べ、順番に1~2ミリずつ切り込んではどうかと考えます。

長さ40mmの切断に先立って、連続工程としてパイプの縦割り2分割を行うのであれば、ご提示のような方法が優位かもしれません。しかし、40mmに切断したワークピースに対して、切込みを段階的に増やしていく方法であれば、位置合わせを的確に行う必要があるので、品質維持と工数のバランスが難しそうに思います。

お礼

2024/06/29 12:22

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続いてのご回答ありがとうございます。
おっしゃる通りで、機械精度が非常に重要です。
また、刃物が破損したときの検出とリカバリーが困難になると考えます。
質問者

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その他の回答 (7件中 1~5件目)

2024/07/02 11:22
回答No.7

被削材の内径・外径の精度によって難易度が変わりますね。
内外径が高精度ならガイドブッシュを用意してしまえば、グローバルソーとかが売っている高速回転対応チップソーで一気に唐竹割にできそうに思えます。
或いは、C型割→対面割の順送2工程に分割し、それぞれの切断線付近で固定を掛けることで、応力開放での変形・低剛性故のビビりを抑止し、高送り切断を求めることが良さそうに思えます。

お礼

2024/07/04 11:29

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ご回答ありがとうございます。
目からうろこの内容でした。
質問者

補足

2024/07/04 11:49

チップソーは目からうろこでした。
懸念材料として
①1セットの刃物で、何個の製品が切断できるか。
②既製品の刃厚が0.2ミリ飛びと、選択が難しい
③刃物の外径が大きくなればなるほど、刃物に振れがある場合に切断仕上げ幅が大きくなる?
(複数回の切断の場合、刃物は直径70ミリを想定していました。)

C型割→対面割もなるほどです。
クランプし直す場合の機構が難しそうですが、切削条件の面ではおっしゃる通りかもしれません。
C型割の際には、切断終わりの瞬間にCの隙間が閉じる方向に応力開放が起きるような気がします。
開く方向と、閉じる方向と、どちらなのかは、材料次第
それが公差部分にどう影響するかは、やってみないとわからない感じですね。
ありがとうございました。

質問者
2024/06/29 01:30
回答No.6

>長さ40mmの切断に先立って、連続工程としてパイプの縦割り2分割を行うのであれば、
長物を縦割りする方式(竹割式)
https://zoen-uekiya.com/column/niwashi-recommenditem/takewari-9sen

1、ニップローラで挟んでワークを送り込む
2、大径カッターで割る
3、出口チャックでクランプしてサーボモータ+ボールネジ駆動で引き抜く


回答4さんの図で上下にカッターがあるけど
恐らく、2個のカッターの芯を合わせるのは困難では?
って理由だけで大径カッター1個にしてみました
カッター2個の方にメリットが有ればそれに拘りません
ミソは長物ワークを縦割りする方案であってカッターの個数ではないので

投稿された画像

お礼

2024/06/29 12:37

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ご回答ありがとうございます。
構想図まで描いていただき恐縮です。
ビジネス上の内容の為、情報が小出しになってしまい、申し訳ございませんでした。
追加の詳細は、回答(1)~(2)辺りの補足をご参照願います。
質問者
2024/06/28 22:56
回答No.4

理解力が乏しくて済みません。
想定なさっている機構は、メタルソーを装着したスピンドルを2軸設けて、その間に、ワークピースであるパイプを挿入して分割するということなのですね。

平面的な絵を描くことは容易ですが、空間的にスピンドルとチャッキング機構の関係、ワークピースの装着・取り出しなどを整理して、実施設計を行うには悩みどころが沢山ありそうですね。
汎用性を切り捨てて、外径30ミリ、内径18ミリ、長さ40ミリのワークピース専用の単能機にすることがいいかもしれません。

投稿された画像

お礼

2024/06/29 12:33

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何度もご回答ありがとうございます。
イメージは描いていただいた図の通りです。
こちらから図を描くべきところ、申し訳ございません。
質問者
2024/06/28 21:15
回答No.3

添付図は、素人が想像力だけで描いたメタルソーでパイプを縦割りにする状況です(横フライスのような機械を使うことを想定しました)。
このような工程では分断するには、パイプの片面を切断した後で、反転してもう片面を切断する必要があると思います。
ご質問者さんは、このような方法ではなく、もっと効率のよい工程を想定なさっているように思えますが、具体的にご教示頂けないでしょうか。
具体的な加工方法が明確になれば、その得失について、沢山のコメントが寄せられると思います。

投稿された画像

お礼

2024/06/29 12:19

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ご回答ありがとうございます。
図まで描いていただき、感謝です。
イメージは描かれた通りですが、メタルソーで両サイドから同時に切断する構想を考えています。
質問者
2024/06/28 20:23
回答No.2

回答(1)再出
板材を曲げ加工するような方法を提示しましたが、パイプをメタルソーで分割する方法も実用的な方法の一つと思います。
その際に気になるのが、ワークピースをどのようにチャッキングするかです。加工順として、長さ40mmに切断したパイプを半割にすることを想定なさっているのでしょうか?その際、切断した長さ40mmの端面をチャッキングすることを想定なさっているのでしょうか?
切断の効率と製品の精度を確保するには、十分な剛性を確保できるチャッキングが不可欠だと思います。
専用機を設計するとしたら、メタルソーのスピンドル構成やメタルソーの切込みや送りなどの切削条件以前に、チャッキングの方法を吟味なさったら如何でしょうか。

お礼

2024/06/29 15:59

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ご回答ありがとうございました。
詳細は補足の方に書かせていただきます。
質問者

補足

2024/06/29 12:16

続いてのご回答ありがとうございます。
回答(1)の補足をご参照願います。
製品は、テーパーなので、長手方向にクランプします。
クランプの剛性が非常に重要ですが、スピンドル1本あたりの切削負荷を小さくすれば、その点もある程度軽減されるのではないかと考えます。
しかし、メタルソーを繰り返し突っ込むのが現実的かどうかが疑問です。
弊社に汎用フライス盤がありますので、本日実際に切断してみる予定です。

質問者

お礼をおくりました

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