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リング形状の内径真円度を向上させるには
2023/09/07 06:02
- 配管用ステンレス鋼管40Ａ（ＳＵＳ304、φ48.6、厚さ4.0）を使用したリング形状のワークの内径真円度が20～30μになってしまう問題について、加工方法や試したことについて報告しています。
- バンドソーで切断後、内径と外径の加工を行い、真円度を向上させる方法を試しましたが、改善されなかったと述べています。
- 一部の方法では真円度を向上させることができましたが、バンドソーで突っ切りした後、旋盤で内外径加工を行うことで真円度が5μ向上したと報告しています。
リング形状の内径真円度を向上させるには
2015/07/04 15:23
いつもお世話になっております。
配管用ステンレス鋼管40Ａ（ＳＵＳ304、φ48.6、厚さ4.0）を使用し
外径φ48、内径φ44（0、+0.05）、長さ15のリング形状のワークを加工すると
内外径とも歪みが出ており真円度が20～30μになってしまい
外径はともかく内径はゲージが入りません。
加工方法ではございますが、
1、バンドソーにて切断
2、内径をチャックし外径加工
3、外形をチャックし内径加工
試したこととしましては
油圧3爪チャック→円形生爪→機械変更し空圧コレットとトライしましたが
あまり改善されせんでした。
また取しろ、速度、送りはいろいろ試しましたがこちらも変わらなかったです
薄肉の内径加工は実績があり、空圧のコレットを使えば
大体うまくいくのですが今回はてこずっております。
お忙しいとは思いますが、ご教示お願いいたします。
バンドソーでの切断は肉厚が4ｍｍある為可能と判断しました。
当方ではφ48の棒材が入らない為、切断してチャッキングになります。
皆様、お忙しい中ご連絡ありがとうございます。
こんなにコメントいただいたということは、やはり簡単な加工ではないのだと
改めて思いました。
遅くなりましたが現状のご報告です。
バンドソーで切断した際の真円どの変化ですが、材料を長めに切断し
切断した側、切断していない（棒材端面）側を測定しましたが
それぞれ外径が41μ、38μと変わりませんでした。
内径はＶブロックに乗せピックで測りましたが振れは0.5mmでした。
現在旋盤が空かないので旋盤でのご報告は後日になりますが
トライするならははは様のような長めにとって突っ切りで落とすやり方で
進めてみたいと思います。
ご連絡が遅くなりまして申し訳ございませんでした。
長さ30ｍｍで掴んで内外径加工して突っ切りして真円度もう5μとかなり向上しました。
無垢からやったりしましたが変わらなかったです。
とても勉強になりました。ありがとうございました。
その他の回答 （11件中 6～10件目)
誰も触れていない素材について・・・
＞配管用ステンレス鋼管40Ａ（ＳＵＳ304、φ48.6、厚さ4.0）を使用し
SUS304TPは、一般的には電縫管であるところの SUS304TP-ACかシ－ムレス鋼管
であるところの SUS304TP-S が使われます。また冷間か熱間加工なのかにより
残留応力も大きく異なってくると思われるので、ここをまづ把握して置きたい
精度を求めるならば、当然ながらSUS304TP-Sを使っておられると思いますが。
＞今までのワークは材料支給の特注の精密管で外径はセンタレス加工しており
内径は仕上げのみでした。
・・・
コストダウンという目的で従来の加工方法を変更したいという事なのですね？
回答(5)氏の
＞SUS304の配管は、防錆低下問題等にて溶接（熱）不可、歪み取りの焼鈍（熱）不可
なので、冷間加工にて加工硬化が進行し、内部応力が大量に発生しているのも原因と推測。
・・・・・
貴様の勝手な推測だけで好き勝手なことを書くべきでは無いだろう？
さらに
「SUS304 内部応力除去、振動」検索エンジンのリンクとは正に丸投げ
憤りを超えて笑えてしまうのは、私だけだろうか。。。
余りに無責任過ぎて頭が痛いですのは私だけ？
流石に釣師アホターに乾杯。
振動式応力除去装置などという製品が在ること自体を知らなかった。
本当に出来たら凄い。餌を与えることになるが流石に釣師アホターに乾杯。
下手な鉄砲も数撃ちゃ当たるという諺が適当であろうと思うが必要悪なのかね
あ・・・ピンフにタンヤオ、そしてドラ2 までついちゃった・・・
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
加工手段や方法を一考されていますが、
SUS304の配管は、防錆低下問題等にて溶接（熱）不可、歪み取りの焼鈍（熱）不可
なので、冷間加工にて加工硬化が進行し、内部応力が大量に発生しているのも原因と推測。
ですから、加工でその均衡をカットすると、予想をしない歪みが発生します。
振動が効果的かな？
上述URL“SUS304 内部応力除去 振動”紹介目的は、内部応力除去が真の目的ではない。
安易に“応力除去焼きなまし（アニール）”をすると、ダイジェスト版記載を確認すれば、
弊害の方が大きいことが確認でき、質問者が興味がある内容を選択できるメリットがある
表示方法です。（以前から、同様の目的で同仕様のURL掲載を使用しております）
質問者さんに於かれましては、外野記載は記載で、そのように活用ください。
小生の投稿からでしょう、内部応力へのアプローチは。
その種の発想も、原因確認と対策には必要ですし、アニール等の誤った見地での対策もＮＧ。
補足
2015/07/06 17:06
ご連絡ありがとうございます。
補足を追加しましたのでご確認お願いいたします。
素人の戯言ですが
材料の配管用ステンレス鋼管40Ａの精度がどのくらいでしょうか？
この加工は厚み4.0のリングを外径、内径の加工で
厚み2.0に加工している内容だと思うのですが、
元々のステンレス鋼管の新円度や厚みバラつきが仕上がりに影響するのでは？
もともと内径が楕円だと仮定した場合
>2、内径をチャックし外径加工
>3、外形をチャックし内径加工
内径を円形に補正しつつ外径加工→加工後楕円に戻る。
外径を円形に補正しつつ内径加工→加工後楕円に戻る。
を繰り返しているのではないでしょうか？
補足
2015/07/06 17:06
ご連絡ありがとうございます。
補足を追加しましたのでご確認お願いいたします。
貴社で類似ワークで実績があるということは、先ずはバンドソーの切断に
よる影響の有無の確認が第一歩と考えます。
バンドソーでワークを長めに切断し、
?切断してない側
?切断した側
をそれぞれチャッキングした際の、スモールによる内外径の振れを機上
でご確認下さい。
初期歪みが大きい場合は、バンドソーの送りを上げ下げしてみることを
提案いたします。
（送りを下げると、加工硬化した部位を長時間かけて切断することにな
るので、却ってよくないかもしれません）
多少荒れかけましたが、過去との比較においてステンレス管の
バンドソー切断がひとつのカギになっていそうですので、
ご確認ください。
補足拝見しました。
バンドソーによる潰れよりも、素材の内外径同心度が悪いですね。
外径荒加工→内径荒加工で心を合わせてから仕上げ加工を行なえば、
改善しそうです。
補足
2015/07/04 16:59
早速のご連絡ありがとうございます。
言葉が足りず申し訳ございません。
補足させていただきます。
今までのワークは材料支給の特注の精密管で外径はセンタレス加工しており
内径は仕上げのみでした。
バンドソーが原因とも思っていましたが、削り残しもなかったので
問題なしとの認識でした。
切断後の振れを調べたいと思います。
ご連絡ありがとうございます。
補足を追加しましたのでご確認お願いいたします。
まず問題となっている歪の原因が何処にあるのかを調べる必要があります。
大雑把に言えばクランプ歪なのか、それ以外なのか。
> 薄肉の内径加工は実績があり、空圧のコレットを使えば
> 大体うまくいくのですが今回はてこずっております。
この事から作業手順に問題が無いのだとしたらクランプ歪ではない
他の要因（残留応力等）と思われますが、
歪とクランプとの間に相関はあるのでしょうか？
その辺をまず明確にしておかないと的を外した回答が乱立すると思います。
そういう事ですか。
とするとクランプ歪の線が濃厚ですね。
どちらにせよ確認は必要と思いますが。
クランプ歪が原因だとすれば、工程を追加しないと難しそうですが
> 2、内径をチャックし外径加工
これも空圧コレットでしょうか？
もしこれが３爪チャック等でしたら、ここを改善すれば行けそうな気がします。
開きヤトイ（マンドレル）とか端面押さえ（事前にステ加工要す）とか。
くどいようですが、加工前・加工後の歪を確認して
どの工程に問題があるのかを調べる事が先決です。
その後どうなってるんでしょうか？
補足
2015/07/04 16:55
早速のご連絡ありがとうございます。
言葉が足りず申し訳ございません。
補足させていただきます。
今までのワークは材料支給の特注の精密管で外径はセンタレス加工しており
内径は仕上げのみでした。
今回は規格の材料を自給し、外形を旋削し、内径も4ｍｍあるので
工程からすると別物になるのかなと思います。
ご連絡ありがとうございます。
補足を追加しましたのでご確認お願いいたします。
補足
2015/07/06 17:05
ご連絡ありがとうございます。
補足を追加しましたのでご確認お願いいたします。
材質はＴＰ－Ｓです。