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工程設計における切削抵抗や方向の考え方
2023/09/06 15:57
- 工程設計において、切削抵抗や方向について考えることが重要です。
- 切削抵抗は下げられないため、それを考慮して工程設計を行う必要があります。
- 材料変形しない最大固定力と切削抵抗の関係も考慮することが求められます。
切削抵抗や方向の考え方
2011/04/09 00:35
以前材料の固定力について質問させて頂きました。
理論値と幾つかのサンプルの値を比較し、”ゆっくり廻してカチというまで”等トルク管理を指示された部品は応力上塑性変形する値である事をまとめて、紙面でリーダーの方に参考資料としてお渡ししました。
回答は「切削抵抗があるから下げられない」で内容を見て頂く事も出来ませんでした。「切削抵抗は治具と垂直に切削したり、f*d*Ksの式で推測できるので、それで、材料変形しない最大固定トルク<固定トルク<切削抵抗を満たすように工程設計するのが仕事では？」と質問しましたが、取り合って頂けませんでした。切削抵抗は上記の式では現実的ではないのかもしれませんが、それもご存じないようでした。
製品と工程の違いはあれ、同じ設計でありながら全く違うアプローチの仕方に戸惑っています。多分経験的な固定トルクや切削条件をどんな形状の部品にも適用し、出来てしまった段差は脱着者の技量不足で、仕上げ者が磨くのが当たり前という感じです。反面仕上げレスで微小ドリルを購入した等QC発表しており、視点の違いを感じています。ほんの少しの自己計算で工程設計品質を上げられ、後工程の方も楽になり感覚的なトルク指示による段差発生を抑えられると思うのですが、こういう考え方は特殊なのでしょうか…。正直、文化の違いに戸惑っています。経験者のご意見を伺えれば幸いです。
以下訂正です。
?
×材料変形しない最大固定トルク<固定トルク<切削抵抗
○材料変形しない最大固定力<切削抵抗<固定トルクによる固定力
質問者が選んだベストアンサー
参考になれば幸いです。
弊社も量産加工品については、切削条件を徹底的に詰めます。
その際用いるのはやはり計算式です。これには使用する機械の主軸トルクや治具の把握トルクなどを考慮して安全率を出して判断しています。
但し条件があって切削工具は勿論、治具の精度など理論的に正しい状態として計算しています。当然関係してくる諸々が、理論的に正しくなければ飛んでいきます。この場合は現場で都度締め付けトルクを調整します。若しくは切削条件を調整します。経験上、この関係性は変えられないと考えております。
と簡単に書きましたが、ここに行き着くまでトライ＆エラ－の繰り返しでした。貴殿のように人的抵抗もあり、実践してみせる必要がありました。
最終的には製造からも理解が得られています。貴殿ご自身で実践が不可能であれば、協力者が必要です。理解を示してくれる仲間はいませんか？
しかしながらご質問のように、仕上げ面を把握し変形させてまでトルクを上げて加工し、最後に手修正を行うことは、コスト面からして無駄であると考えます。塑性変形するほどの切削トルクをかける必要があるのであれば、工程を見直す必要があると考えます。弊社であれば、必ず製造からクレ－ムが出ます。無駄である作業を行っていること、数字で出して見てはいかがですか？
どこの世界でも抵抗勢力は存在するものです。
しかしながら実践してみせることは出来るはずです。”百聞は一見に如かず”です。先ずは見てもらうようにしましょう。がんばってください。
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その他の回答 （6件中 1～5件目)
よくある現場の感という奴です
まあ、当たらんことないけど
それは正しくはないよ
まあすべてが計算でも止まるわけないが
私も
ちなみに300kgf（MAX たぶん現場では50kgf程度しかかけない）
50mm 位の 硬持ちで厚さ10 幅70 でもつの持たんので
ケンカしました
手持ち治具で月産数個
構想設計は私でないので
とても高そうな治具になってます
ただ
加工に関しては
あまり理論が組み立てられてません
皆さんやま感で加工されています
刃物屋さんも結構やま感です
少数派ですが理論を組み立てられてる企業もあります
これらは生き残るでしょうがやま感でやってる企業は
中国食われに淘汰されていきます
なんだか、まとまっていませんが
老害と戦いましょう
ただ、老害も役立つんだよな
お礼
2011/04/10 17:40
回答ありがとうございます。
確かに計算で全て求められないし、経験も馬鹿に出来ないと思います。加工に関しては変数が沢山あるから、複雑で勘頼りなんですね。。。刃物屋さんも営業は結構いい加減と知り合いの先生が言っていました。
私は実際図面を見て、プログラムを作り、機械を動かして部品を作ったことはありません。ですので、実際の苦労が分かっていない部分が多々あると思います。けど今の状態がベストとは見ていてとても思えないので、その部分を補えればと資料作りと提案をしました。相手にしてもらえませんでしたが(笑)。
私も残念ながら、今と同じやり方は中国でも可能で、コストを考えれば淘汰されるのは仕方ないと思います。やはり経験と理論の両立が理想ですね。難しいとは思いますが、それを目指す意思がなければ何も変わらないということでしょうか。
長々とした質問ですが
よーするに
「切削抵抗から受ける反力より少し高い程度のバイス締め付けトルクで十分ではないのか？」
でしょうか？
基本的にはそれで良いのですが必ずしも全ての場合にでも当てはまるとは限らないでしょう
極端な例では木材とかそうですね、何しろ切削抵抗が一定とは限らない
そして更に「食い込み」の危険性
木材の場合ではガツンと食い込んでワークがぶっ飛ぶのは良くある話
木材とまで極端でなくともワークサイズが小さいと金属でも同様の事が言える
ワークの材質やサイズは何でしょう？
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=251553&event=QE0004
>めてらっしゃいますか？扱っている部品は、掌に乗る程度の小物です。
小さなアルミではねぇ
食い込んでぶっ飛ぶ危険性は鉄系より高いと思う
そして更にバイスに挟む面積も問題だし
ちゃんとした平面なのであろうか？
お礼
2011/04/09 18:29
回答ありがとうございます。
>そして更にバイスに挟む面積も問題だし
ご指摘の面積と最大トルクとの相関を計算し今回資料として提出しました。現状はどんな部品も一定トルクが慣例です。
>ちゃんとした平面なのであろうか？
はい。
>よーするに「切削抵抗から受ける反力より少し高い程度のバイス締め付けトルクで十分ではないのか？」でしょうか？
簡単に言えばそうですが、「切削抵抗を計算して上述の関係を満たす様他の方はどうアプローチしているのか？」がメインです。
>小さなアルミではねぇ。食い込んでぶっ飛ぶ危険性は鉄系より高いと思う。
アルミ比切削抵抗は鉄系より低ですが、なぜ飛ぶ可能性は高いのでしょうか？
私は切削に関しては素人です。ですので切削抵抗をどう計算して部品が飛ばないように条件設定してるかをリーダーに聞きましたが、回答はありませんでした。また慣例の規定トルクはなぜ大丈夫なのか?という裏付けもありません。逆に言うと、部品が飛ばない様な切削条件をどう絞り込んで設定されているかという質問です。
あまり理解していないので教えてください、
>出来てしまった段差は脱着者の技量不足で
脱着で段が付くとの事ですが、これと締め付けトルクと切削抵抗はどのような関係でしょうか。
補足
2011/04/09 16:52
説明不足ですみません。
材料をMCに規定トルクで取り付ける様指示されています。次工程で削ってしまう面であれば、トルク強すぎにより材料に治具が食い込んでも問題ありません。しかし最終工程では加工面も治具で保持しなくてはなりません。現在その際の規定トルクが部品に対して強過ぎる為、治具が食い込み段差が発生しています。
その締め付けトルクを計算上下げないと段差は出来る旨を提案し、上司からは下げすぎると切削抵抗(正確には切削抵抗の反力)で部品がすっ飛ぶという回答を得た次第です。切削により部品にかかる力(切削抵抗f=f*d*Ks)は、締め付けトルクにより発生する材料固定力以下という関係が必要と理解しています。もちろん部品固定力=材料締め付け力×静摩擦係数で、治具押さえ面と垂直方向に切削する場合は、締め付けトルク不足で部品が飛ぶという事態は基本ないと考えています。
主題の切削抵抗は、使用する工具や切削条件によっても大きく
変化しますので、現場は現場なりの臨機応変な対応が必要でし
ょう。
部品設計段階で、加工の段取りまで考慮していれば最適なの
ですが（機械設計者時代に生産技術の方に色々叱られました）。
今の会社で文化の違いに戸惑っていらっしゃいますが、周りの
皆さんもきっと質問者さんの理論的なアプローチに戸惑ってい
るのでしょう。
少し肩の力を抜いては如何ですか。
優れた技術力を生かして地道にアプローチを重ねれば、きっと
認められると祈念しております。
以前のご質問も拝見していますが、質問者さんはエンジニアとし
て優れた理論・解析能力をお持ちですので、そこに少しだけ現場
のアナログ的な感性を加えれば最強ですね。
お礼
2011/04/09 17:17
回答ありがとうございます。
ご指摘頂いた通り、私のやり方に良くも悪くも戸惑っていらっしゃると思います。私も机上計算一辺倒のアプローチが正しいとは思いませんし、経験も大変貴重な物と理解しています。ただ私はあと数ヶ月でここを去るバイトの身です。今回もそうですが、判りやすく書いた資料(決して難しくありません。高校物理で理解可能です)でも不要と判断されました。私がここでずっと働く社員であれば、アナログ的な感性を勉強しつつ自分で実践しながら周囲へ広げていく事も可能かもしれませんが、数ヵ月後に辞めるバイトには無理と思います。
余談ですが、回答者さんに私の事を「エンジニア」と呼んで頂いたのは凄く嬉しかったです。常々「私はエンジニアです」と胸を張って言える様な技術者になろうと努力してきましたので･･･。未熟者の私にありがとうございました。
時季がいつとは言えないが、あなたの勝ち！
加工部門にも設計があるなら、町工場のオッチャン相手ではなく一定規模が伺えるので、頑張り続けていれば理解してくれる上層部も顕れるはず
そのような端緒からのサクセスストーリーって、聞いたような読んだような
営業屋なんてのは口で勝てば良い・・・こんなのもアリだろうが、加工屋は手を出してナンボの世界。
現場の空気、アプローチの仕方の違いに戸惑うのは仕方ないが、焦ってはダメだし、諦めてもダメ。その中でもがき腕も知力も磨いておれば、上司（あくまで当面の喧嘩相手）を克服する日が必ず来る・・・これは実際耳にしたが、守って成果挙げれたかどうかは・・・
お礼
2011/04/09 17:07
度々回答ありがとうございます。
アプローチの違いは仕方ないし、どちらも必要だと思っています。私は経験的な部分が不足しているので、理屈的な部分で社員の方(私はただの脱着者で社員ではありません。期間限定のパートです)がいい部品を作る役に立てればと資料を作りました。資料は簡潔にグラフで視覚的に判り易いようまとめましたが、上述の「切削抵抗があるから下げられない」でそのまま現場の机の上に1週間以上放置されたままです。正直悲しかったですが、要は理論的な部分を取り込む、勉強しようという姿勢が全く無い事に驚きました。
私が製品設計を別会社でしていた時も、当然机上計算だけでは予測できない事もあり実験と実測で補ってきました。両方とも大事なアプローチと理解していますし、適切な方法を身につけようと皆さん努力されていました。。。以上から出た素朴な疑問でした。
私はバイトであり、社員ではありませんので、後数ヵ月後には期間満了で去る人間です。従って社風を変える事は無理であっても、何か役に立つ資料を残して恩返しがしたい(人は良い人達です)という理由からこのようなバイトには出過ぎた行為をしましたが、私に出来るのはここまでかと思って居ます。ただ余りの偏ったアプローチに同じ技術者として困惑し質問させて頂いた次第です。
お礼
2011/04/13 19:32
回答ありがとうございます。
最も効率的なアプローチを確立されているんですね。実際そのような企業があるとは他の方からアドバイス頂きましたが、現実に回答頂きうれしく思います。
察するに今の状態を確立するまでの苦労は並大抵ではなかったと思います。私の職場でも仕上げの方はしわ寄せが来ている分、今のアプローチ方法を疑問視しています。その方の話だと、この会社は以前よりとりあえず形を作って仕上げ者が完成品にするという伝統だそうです。組織としても、各人が割り振られた図面をプログラムを組みMCで加工するという形態です。技術の水平展開や技術の共有という文化は希薄です。
仕上げにしわ寄せが来る現状の無駄の数値化、切削条件を詰めるアプローチの効果を現状把握から提案し、その効果が現れるのは半年以上先だと思います。しかし私の在籍期間は来月末迄です。残念ながら去るただのバイトの人間の出来る仕事では無いでしょう。残念ながらMCのオペレータさんでも切削抵抗の式を見せてもピンと来ないようですし、私一人では残念ながら無理だと思います。固定力を理論計算し提出した報告書は、誰も見て頂けない為今日ゴミ箱に捨てました。残念ながら、これが私の出来る限界でこの会社の選択なんです。