製缶品の芯合わせ

Question

・内径φ1500mm・板厚9mmの円筒両端に75高さ
  　厚み25mmの
　フランジを設定します。
　
・フランジは左右（両端）にあります。

・フランジ内径φ1500mm、円筒内径と同じです。

・円筒とフランジ接合は印籠加工します。
　フランジ側に円筒が差し込めるよう段を削り
　込みます。

・円筒とフランジ接合は溶接です。

・円筒から直角に接するフランジ部は隅肉溶接、
　印籠部の円筒とフランジ部は開先溶接します。

・フランジおよび円筒内径を機械加工します。
　ここを「機械加工面」と呼びます。
　（溶接部分も含めて削る）

・溶接後のフランジの外面寸法は約1700mm
 です。

・上記の機械加工はフランジと円筒を溶接した
 　後に行います。

・材質はSUS304です。

・<質問>
　…両端フランジの機械加工は大きな
   　 旋盤（？）で行うのですが
　　左右フランジ「機械加工面」の
　　「芯」を合わす加工は可能でしょうか？
　　またその方法を教えて下さい。

宜しくお願い致します。

Accepted Answer

こんばんわ

>　…両端フランジの機械加工は大きな 
>　 旋盤（？）で行うのですが 
　　立て旋盤だと思います。　　http://www.omltd.co.jp/products/machine/products_m_tms2n.html

>　左右フランジ「機械加工面」の 
>　「芯」を合わす加工は可能でしょうか？ 
　　ある程度の精度で可能だと思います。

>　またその方法を教えて下さい。 
　両側ともフランジ面とその面から深さ５０程度の穴加工するような製品で、円筒外周よりフランジ外周径が大きイ場合を想定します。
同軸度は片側フランジ面を基準面とし、穴同士の同軸がある程度精度よく出す場合とさせて頂きます。
※長さが１７００ですよね。

●素材
フランジ片側の外周に、長さ２０程度の角材を４等分（出来たら８等分）して点溶接しておきます。
※後工程の芯だし用に使いますが、用済みになったら取り去ります。

●加工手順
まず角材を取り付けたフランジ側を加工します。
フランジ面と穴加工とそのまま角材４箇所の外周を削ります。
※穴等がひずまないように注意して下さい、この工程の精度があとあと影響します。

次に面盤（取り付け面のテーブル）とワークの間に同じ高さのハイトシリンダー（ヨーカンとか下駄とかいいますが）を円周上に８個位並べ、先に加工したフランジ面を下にしての真上を押さえ金で締め付けられるように段取りします。
※ワークを本締め後、同じ高さなのかフランジ面下部をてこ式ダイヤルゲージ等で確認するようにして下さい。

その後先に加工したフランジ外周部の角材外周をダイヤルゲージ等を使い芯を出します。
※押さえがねが干渉する場合は干渉する時だけ外しながら作業するればいいと思います。芯が出たら締め付けを正しく行い、そのままもう一方のフランジ部の平面部と穴を加工します。
加工が終わったら点付けした角材はハンマで軽く叩くなりして取り去り、サンダー等で仕上げれば
いいと思います。

それでは

Answer

こんばんは

>・縦旋盤を使う。 
>・ある位置を設定して片側フランジ・円筒を切削する。 
>・逆にして切削したフランジの芯と面盤の芯を合わす。 
>・未加工側の片側フランジ・円筒を切削する。 
　はいそうです。

>・ダイヤルゲージを使用する関係上、両フランジ・円筒の芯は 
>　1/1000mm単位となる。
　ちょっと内容が理解できませんが・・・・。
　基準面含む軸芯だし、ようは面盤を回転しながらフランジ端面の平行だし後にフランジ円周に仮付けした捨てボスの外周で振れをみて円筒内径の軸心を出すということです。
※穴と同時に加工しているので軸芯に違いは無いはずです。
使用するダイヤルゲージは１目盛り１/１００ミリのもので十分だと思います。

>…(1)角材はフランジ外周（円の輪郭）にラジアル方向に 
>　 取り付けるので円の輪郭から20mmの立上りで放射状になる。 
>(2)この角材を取り付ける理由はダイヤルゲージであたる時の 
>　　　目的ポイントである。 
>　　　フランジの円の輪郭部では、ダイヤルゲージで測定する対面 
>　　　位置を把握し辛いため。 
　上記でも説明しましたがその通りです。ダミー（捨てボスの外径加工面）の軸心＝本来必要としている軸心と解釈して結構です。
★フランジ外周（外径）を芯出し用に捨て加工してよいなら必要ありません。

>…この操作はダイヤルゲージで当る際、面盤とフランジが 
>　接しているとダイヤルゲージを当てられないため 
>　スペースを作り出している。
　おっしゃるとおりです。
　フランジの端面（長手方向の平面部）が面盤の回転平面に対してどのような姿勢になっているか数値で確認するためです。
それからこれだけ大きいいと平面度（振れ）の狂いが限りなく０に近づくことはまずないと思いますので、かいものが３個以上あると隙間が出る箇所が出る場合があります。その隙間が多いまま締め付けを行うとワークを歪ませる事になり加工精度に影響します。
この場合はシムを入れるなりして隙間が無くすようにしてから本締めするようにして下さい。

>円筒水平方向：X軸→±0.05mm 
>円筒垂直方向：Y軸→±0.05mm
　これは幾何公差の同軸度に準ずると思いますが、片側のフランジ端面を基準面にするなら可能な範囲かと思います。ただ検証方法（姿勢）を検討しておいたほうがよいかと思います。
横向きにすると自重で変形するかも知れませんので・・・・。

それでは

Answer

「芯」を合わす、といわれても
どの程度（公差）にするのでしょう？
私は加工は素人ですが、恐らく公差が分からないと
アドバイスでき無いと思います。
因みに、直径2000mm強の円盤の加工を見たことが有りますが、
メリーゴーランドのような旋盤で加工してました。
（床が回っている感じ。）

製缶品の芯合わせについての質問