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丸鋸による切断における、送り速度 及び パワー
noname#230359の回答
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文章だけで相互の意思疎通は難しいですね。 ここまで詳細な内容についてご質問されるのであれば、回答者へ正しい 情報を伝えるように、ポンチ絵をローダにアップするなど、質問者側にも 配慮が必要と感じます。 さて、どのような機構を構想されているか正しく理解していないかもしれま せんが、下記の通り回答します。 (A)必要な推力について これは、切削送りをどのくらいにするかで決まりますが、いずれにしても 丸鋸の仕様(刃数・厚み)やワーク径(同時切削刃数に関係する)などとも 絡んできて、計算することは容易ではありません。 一方で主軸の仕様から逆算する手段があります。例えば主軸モータの 出力を2.5KWとして、100%負荷まで使用可能と考えれば、回転速度と、 モータ:主軸の減速比より、最大トルクT[Nm]を算出できます。 (回転速度、減速比、モータの出力・トルク の関係式はネットで検索 して下さい) Tをカッタの半径で割ったT/0.05[N]が、許容最大切削力になります。 切削力は、?切削方向分力?送り方向分力?背分力の三つの分力のベクトル 合成の総和であり、また主軸には前回のご質問で話題に出た効率の系数が かかりますが、これらはすべて安全率として上記T/0.05[N]を最大切削推力 として、ご検討してみては如何でしょうか。 (B)上下機構 (A)で言及した、切削の背分力をシリンダのロック機構で受けるとの考え と理解しました。 切削負荷は一定でなく振動を伴いますので、圧縮特性のある空圧で踏ん張 るのは困難であるため、ロックなどの機構を用いることは適切と考えます。 ただし小生はエアシリンダのロック機構がどれだけの剛性を有している かは存じませんので悪しからず... (C)送り機構 (B)で述べた通り、それなりの負荷の切削において、空圧で切削送りを 賄うことはビビリを誘発する恐れがあるため、推奨しません。 どうしても送りに空圧を用いるのであれば、十分に遅い送りにするとか、 エアシリンダを複数配置して負荷変動以上の十分な推力を確保するとか、 バンドソーのように自重を付加するとか、の工夫が必要と考えます。 (D)鋼の丸鋸切断速度 ハイスのφ250丸鋸で回転速度33min-1とすると、切削速度は26m/min となり、十分に適性なる設定と判断いたします。 一方で、ご計画の機械における加工ワークはアルミ合金なので、これ では溶着の心配があるため、切削速度を上げられることについては 賛成です。もちろん水溶性のクーラントを用いることが不可欠です。 回答(1)さんが示された非鉄用の切断機は大いに参考となりますねー。 ・切削速度 現在検討中の仕様(φ100×3,000min-1)で良さそうですね ・送り エアハイドロを使用してますね ワーク径に対しカッタが大きく、自重方向に切断しているので 成立しているものと推察します ・潤滑 水溶性クーラントだと飛散対策が大変なので、ミストを用いて いますね、これは取り入れる価値のある仕様です 所感) 質問者さんの”ワークを低速で回転させながら切断する”という プロフェッショナルな構想が素敵です 回答(3)さん 守備範囲の広さとピンポイントの資料提示は、イチローも真っ青ですね 世の中の需要に対してキッチリとした供給(しかも絶対無二!?)がある ことに、毎回勉強させてもらっており、重ねて感謝申し上げます 因みに小生は市販品に無いワーク回転のアイディアが大好きですが... (A)切削速度 φ100、3,000min-1で、切削速度1,000m/min マシニングセンタのアルミ加工も、1,000min-1がひとつの目安でもあり、 小生は十分な切削速度であると判断します (もちろん2,000-3,000m/minにすれば、より高能率に加工できますが、 安全対策もより厳しく考える必要があり、とくに内製作の場合手間が かかり大変でしょう) (B)カッタ径とエアハイドロ 小生は、工学的な強い相関性は考えつきません 重たい物であればフライホイール効果で回転速度が安定するかも しれませんが、逆に切りくずつまりなどの急激な負荷上昇において、 φ100カッタに比べてより過大なトルクがかかるので、相応の主軸 出力が必要と考えます エアハイドロは、純粋に推力をより安定させるのに寄与すると考え ます ※間違った考えであれば、(3)さんがご指摘くださるでしょう 多様な意見に傾聴したり、既存製品を参考にしたりすることは 大切なことなので、取捨選択してご検討下さい。 設備機をどこかの専業メーカに丸投げするのでなければ、質問者 さんが中心となって知恵を出すことになるので、頑張って下さい。
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