ワークの歪みを解消するには？

Question

お世話になります。今回は旋盤薄物の歪み解消についてご指導いただきたいと思います。

まずワークの仕上げ寸法を記載します。
材質ＳＴＫＭ（黒皮パイプ、削りシロ片側約2.5)
外径127.7 ±0.1　内径φ122.7±0.1　Ｌ＝69.5 0-0.1　(肉厚約2.5)

これを見てほとんどの方がご想像つくと思います。これだけの径で厚みが2.5ですので一般的形状ものの考え方では公差内に寸法を入れるのは困難ですが、現に成型されている企業があります。工程を増やせば可能かと思いますがコスト高になり単価は上げられません。なぜかと言うと弊社では合い見積で同価格でやらせていただいているので要求できません。

工程として、
?→両端面を決める　?→芯金治具を使い外径の粗引き後仕上げ
?→専用の生爪で外径をくわえる(ﾁﾔｯｸ圧力2kg)で加工してます。ワークをはずして計測すると±0.4の歪みが出てしまい、当然公差に入りません、ひどい時には0.8も歪んでしまいます。
現に出来ている企業が存在するのですから、出来ないはずはないのです。
この道プロの先生方良きアドバイス、良き知恵がございましたらお借りしたいと思います。何卒よろしくお願いいたします。

そらから、この品物は量産ものでして工程を変えた場合に脱着工程のコストも考慮していただけると幸いです。

Accepted Answer

芯金治具や生爪がどのようなものかわからないので答えづらいのですが

まず、どうゆう風に歪んでいるのでしょうか
よく三つ爪なんかで加工しておにぎり型に歪んだりしますがそのような歪み方なんでしょうか、でしたら爪などの冶具のあたるところを増やすなどの工夫が必要になります

よく見るのが円形生爪もしくはパイプを3つに切断して生爪に溶接し成型して使う方法です。

また、ひずみが出るのが内径か外径かも確認した方がいいと思います
外径加工が終わった時点で問題なければ外形把握の方法を考えればいいわけですので

以上参考までに

Answer

ヒント
内径、先に仕上げて　両端内張

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Answer

はじめまして
なぜ、0.8mmも歪みがでるのか？と言う事ですが、
黒皮の歪みが最後の工程まで残っているのではと思います。
素材をノコ盤か何かでカットされると思うのですが、
その時の素材の状態は、当然ですが、芯円度・直角度は出ていません。
そこで、?のような加工は、全長を決めただけで、何の意味も無いと思います。

そこで、最初に素材からある程度の芯円度・直角度出してやることです。
私達の地域では、「捨て削り」と言いますが、次工程で、チャッキングする
端面・外径（もしくは内径）黒皮が無くなる程度加工します。
この工程を省くと、後々面倒な事になると思います。

工程としては
?→捨て削り（端面・外径）粗加工で可　?→捨て削りした外径に合った生爪
を使いチャッキングし外径・内径、粗・仕上げ加工
?外径に合った生爪で、内径に合った芯金ジグを付け、ジグごとチャッキング
全長を決めて出来上がり

まずは、この工程で
長々と分かりづらいでしょうが、
頑張ってください。

Answer

量産ならば治具専門の会社に治具を作成してもらえばいいかと思います。

Answer

加工は素人なんですが、チャックを三つ爪ではなくコレットチャックにしたらどうでしょうか。
または、幅広特製生爪とし、外径なたは内径ほぼ全周でつかむようにするというのはどうでしょうかね。（イメージ的にはコレットチャックと同じような感じになるんじゃないかと思います）

Answer

ツカミに問題有るとすれば、内径仕上げが先でないでしょうか？

●内径を仕上げて、芯金に圧入（またはピッタリ）して外径を仕上げる。

●圧入するならは焼き嵌め又は冷やし嵌めにするためアルミなど膨張率の違う材料にする。
　切削力は素材にボルトを埋めてケレー代わりにして受ける。

●加工による歪みは、厚み2.5ミリ残ってれば、それほどでもないような気が。。

●端面はどの段階で仕上げても宜しいかと。。

ワークの歪みを解消するには？