テーパーコーンのはめあいと安定性

旋盤主軸端面チャック他の取付け部の形状は質問条件よりL/D比はもっと
厳しいと思います
テーパー寸法の加工精度の提示が無いがそっちの方が心配です

テーパの篏合のアタリを良くするためには、軸は勿論、内径も研磨しないと
なりません。これは軸よりも加工面を目視できないために名人級の技が必要だ
っと聞いた事があります。一般的に、図面にはアタリを90%以上のこととか図示
は出来るのですが、加工するのはNC加工機より先の精度は人間業しか無いのです
従って、専門メーカーの一流職人さんに御願いする他は無いだろうと思います

私も50kgfとは随分と小さい感じを感覚的に持ちましたけど・・・
っというのは、支圧応力度σa=1.25*σy=1.25*235=294 MPaとした場合にでは
P=120*20*294=705600 N=72ton*90%アタリとしても・・・64.8tonだからかと
これは、ラジアル方向力だが、1/20としても、ton単位になるからだろうか？

＞両面の議論があるがしっくりとは噛み合っていない。。。。

の当人でございます。


あまりに短い(L/D)と位置決めとしては安定には欠けるかも知れないが
勘合はテーパーのみですか？

材質・硬度・形状 等によっては ＨＳＫ(2面拘束)のツールみたいに弾性変形を
積極的に利用するのも良いと思う。

接触する面積から「軸方向に50kgfの荷重」は低すぎのように思うが
精度よく勘合できれば大丈夫と思う。

ＪＩＳではテーパーの勘合を「光明丹のアタリ検査」でみるとあるが

現実的にツールメーカーではもっと薄い膜厚の「ブリュー」などで
検査しています。

＞直径D:φ120mm、軸方向長さL:20mm

標準的なネジの締め付けトルクを考えても 機械関係で常用する 1.8T だと
「M5が1本」程度の締め付け？

大きさを考慮すれば心許ないと感じるがどうだろう？

積極的に弾性変形を利用でないなら 精度は上級レベルが必要

※モールステーパーも食いついて(弾性変形)保持力を発揮するので
　高精度であるほど保持力は高い

ガタが嫌なら テーパー大径部が僅かに強く当たるように加工する
実寸法では 1/000 以下 の管理となる

ゲージ屋さんや治工具屋さんに頼むか アドバイスをもらいましょう。

お礼

2011/11/10 19:27

回答ありがとうございます。

50kgfが小さいというご意見ですが、直感的な理由以外に何か理由となるものはありますでしょうか？

この部品は、ベアリング上に載っているため、これ以上強く押すことはできません。2面拘束のアイデアも軸力が少なければ難しい気がします。他にも、スペースの問題で直径を小さくできない、長くも出来ないという制限もあります。


似たようなレイアウトで、部品の精度を上げれば問題無いと判断できるのであれば、部品が高くなってもアタリ検査をする精度の部品にしたいのですが、その判断をするために、質問させていただいています。

質問者

　　テーパシャンクの設計方法
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=217266&event=QE0004
両面の議論があるがしっくりとは噛み合っていない。。。。


＞物理的に直径と長さの比 L/Dによって、不安定になりやすいという領域の定義
　　　テーパへの食込み力、＜軸方向に50kgf＞によって発生する
　　　摩擦力 ｖｓ 使用時の（逆方向荷重＋横方向荷重）×衝撃係数

の計算になるでしょうが、衝撃に関する深い考察が必要で難しそう。直感的にＬ／Ｄが１以下では無理でしょう。
挙げられたＮＣツーリングでも、モールステーパは引張無しだが、ＮＴテーパは強力に引上げており位置決だけの役割に近い。

＞部品の精度を数μmの同心度、同軸度のレベルまで上げてゲージで座りを確認するような加工にしていけば、このようなレイアウトでも、しっかりと座ったものになるものでしょうか？

機械のテーパ部品の嵌め合い検査でも数字ウンヌンより光明丹のアタリ検査。
そのとおり必要です。

なので、両方を正さねばなりません。

　　　　　　　　　・・・○＾○・・・

＜軸方向に50kgf＞
静荷重では小さいですね。

　　http://www.tech.sci.nagoya-u.ac.jp/machine/howto/lathe-1.html
　　モールステーパは、、、、軽く打ち込む（適度な勢いを付けて押し込む）、、、

お上品な表現してるが、叩き込みに近い。
ボール盤チャックのジャコブステーパの L/D は２弱。これはさらに固定力が弱く、はっきり叩き込まないとダメ。

＞角度がそれだけ小さいと、ふらつく現象は無くなって、テーパが喰い付いてラジアルのガタはゼロに出来る

合ってます。
ジャコ程度はガシ～ンと叩き込まない限り抜くのは簡単です。

しかししかし L/D が小さすぎます。
簡単に言えば横方向の力（衝撃力）がその逆数のテコ比で穴を広げる働きをしてしまう。

小さくともツバ付きにして、ねじ止めで補助したいですね。
小さなキーを入れるのも一興。オス側はミゾ追加工のみ、メスの本体側にキーネジ止め・・・・ならテーパでなくストレートはめあい？　加工精度うるさくなるがいずれでも可能と思います。

お礼

2011/11/10 19:44

回答ありがとうございます。

テーパを使っている理由には、取り外しがあるからなのですが、
ジャコブテーパのように角度が小さいと、抜くためにも力が必要になる気がします。

逆に、角度がそれだけ小さいと、ふらつく現象は無くなって、テーパが喰い付いてラジアルのガタはゼロに出来るような気がしますが、どうでしょうか。

質問者