工作機 → 工具の刃 への フローの一つ

質問

工作機 → 工具の刃 へのアプローチが纏まりましたので、再々スレッドします。

荒れるようであれば、早急に閉じます。

【　工作機 → 工具の刃　への　フロー　】

? 主軸(スピンドル)モータの動力（出力） ← 回転数とトルクと係数の積

　　　　↓　　　回転から回転への移行　

? スピンドルの動力（出力） ← 回転数とトルクと係数の積

　　　　↓　　　回転から回転への移行

? 工具(TOOL)の動力（出力） ← 回転数とトルクと係数の積

　　　　↓　　　回転から直線への移行に近い考え方

? 工具の刃具(刃部)の動力（出力） ← 力と速度と係数の積

　 ? 刃の力換算は、性能曲線のトルク ÷（工具径÷２）
　　　因って、同じトルクの場合、工具径が小さい物を選択すると、刃の力は増す
　　　刃の力は、材料への“切り込み量”と比例し、大きい数値が大荒加工に望ましい

　 ? 刃の速度(切削スピード)は、回転数×(工具径×π)÷60[min/sec]
　　　刃の適正内最速度は一定のため、回転数を上げ、且つ工具径を小さくすることは、
　　　電動機(モータ)の実効動力(動力)が上がり、その結果実効トルクが上がり、
　　　?に示す“刃の力”が増し、それに比例する材料への“切り込み量”も増加する。
　　　欠点としては、工具径を小さくすると、工具の剛性が低下し、材料への“切り込み量”
　　　を増やせなくなる。

小生のミスは、
? → ? への移行を、ACモータのインバータ的制御でのフラットトルクと知らず、
出力を一定と記載した内容。
(本来は、? → ? の移行をピックアップした記載にしたかったが、言葉足らずで、
且つ、質問者さんに誤解を与える恐れがあったから、謝罪と訂正をした)
? → ? への移行を、(サーボモータ＋簡易CVT)＋その制御にて、自動車のCVT的な
出力一定の工作機が、工作機業界のその機種シェアNo.1と思っておりました。(自動車業界から学ぶ、改良はしないのかな？価格アップに対しての市場ニーズはないのかな？
それとも小生も記載した電子CVT技術にて、[低価格＋省スペース]ユニットを開発中なのかな？)

と、想像(ゲス)しながら。(こんな事、メーカーに聞いても、返答なんぞはこないから)

ＺＡ　さんへ

上述、URLの小生回答(２３)を追記を含めて確認し、コメントがあれば此処に記載されたし。

上述のURLもアドバイスや回答内容は、小生の言葉足らずは、多々ありましたが、

?．工具は、小径の物へ、小径の物へと、選択が進んでいる
　　主電動機(モータ)を高馬力(出力)で使用したいから

?．高速＆高負荷工具使用で、ビビリ音が問題になり、一時選定がストップ
　　原因が、高速化によるビビリ音なら、切削油等での対処で解決し、そのままでも、
　　大荒加工では、精度的に問題にならない場合がある
　　もう一方の高負荷(工具の剛性不足)によるビビリ音なら、問題が大きく、工具破損＆
　　加工品や工作機にダメージを与え、周囲も危険になるため、再考が必要
　　(小生の勘違いかもしれないが、ビビリ音の音域等で、ベテランは見分けが付く？？)

?.?の最良条件でのアドバイスのＺＡさんと、刃の材質やコーティング、形状にて、
　 切れ味を最大限で維持でき、それに伴い加工負荷の低減と高速化を両立させ、
　 刃具をセットしても工具の剛性が低下しない形状の特殊工具(TOOL)使用の提案？を
　 している 零さん の具体例が出て、質問者さんの選択肢が広がっている

となり、上記フロー(上述URLの小生の概略記載)内容に、なっていっております。

No.43042　　オークマ56VA　（最大15000回転）　この機械での大荒加工
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&event=QE0004&tid=299329

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

諸悪の根源は↓
＞? 刃の力換算は、性能曲線のトルク ÷（工具径÷２）
＞　　　因って、同じトルクの場合、工具径が小さい物を選択すると、刃の力は増す

渋滞の首都高を４１２ｋｗ／７５５Nmのフェラーリが１０ｋｍ／ｈでノロノロ走行してます
http://auto.ferrari.com/ja_JP/sports-cars-models/car-range/california-t/#specifications
さて、なん百ｋｗ出てるでしょう？

すいません言葉遣いに気を付けます

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=299329&event=QE0004
回答（4）
＞オークマ56VAの機械は、サイコロの出目によって、ワット数が変わる。
この記載が勘違いの大元

「１１ｋｗモーターいついかなる時も１１ｋｗ発生してる」
と思い込んでると、推定可能なのだが
その後の投稿も動力一定のスタンスを崩していないし

加工中のモータ出力は一定じゃあないのに？

未だご理解頂けない御様子
わざわざ分かりやすいフェラーリにしたのに

本件のオークマのマシニングでは
回答（20）さんの追記
＞少し補足をしますと、大雑把に言えば、切屑排出量≒動力×係数 です
これが正解！

主軸回転数だけで動力は決まりません
極論すればＸ軸送り速度で決まる（Ｙ軸でも良いが）
Ｘ軸送り速度がゼロなら主軸発生トルクはゼロＮｍ
従って主軸を１万回転で回しても発生動力はゼロｋｗ

機械の専門家が分からないハズは無いのだが？

お礼

> 諸悪の根源は↓
>> ? 刃の力換算は、性能曲線のトルク ÷（工具径÷２）
>> 因って、同じトルクの場合、工具径が小さい物を選択すると、刃の力は増す

> 渋滞の首都高を４１２ｋｗ／７５５Nmのフェラーリが１０ｋｍ／ｈでノロノロ走行してます
> http://auto.ferrari.com/ja_JP/sports-cars-models/car-range/california-t/#specifications
> さて、なん百ｋｗ出てるでしょう？

当該のオークマ56VAは、主軸(スピンドル)電動機(モータ)は、スタンダードから上位バージョン
まで11kW～30kW(15HP～40HP)ですから比較にならないし、オークマ56VAの工作機と
４１２ｋｗ／７５５Nmのフェラーリ構成部品や機構も異なるので、答えられません。

ですが、概念的には、併記して答えると（◆がオークマ、◇がフェラーリ）

◇ オークマ56VAの主軸最高回転速度 15,000min-1 ⇒ 22kW ⇒ トルク；1.43kg･m程度
　 バーション機種ですが、スピンドル(工具)回転数200rpm時は、さて、何kW出てるでしょう？
◆ 渋滞の首都高を４１２ｋｗ／７５５Nmのフェラーリが１０ｋｍ／ｈでノロノロ走行してます
　 URLで記載している車種ですが、さて、なん百ｋｗ出てるでしょう？
　　　　　　　　　　　↓
◇ 小生も当該のベース質問の質問者からの質問に答えている内容ですが、
　 [回答(４)に、“取扱説明書等に、主軸回転数＆トルクの性能表がある筈なので、
　 それにて確認できます”]の如くで、主軸回転数＆トルクの性能表にて、
　 主軸回転数；2000rpm ⇒ トルクを導き出します。
　 (仮に、古いMKS単位ですが、##kg･mとします｡)
　 計算、2×π×回転数；2000rpm×トルク；##kg･m÷(102×60)にて、
　 動力のkWが求まります。
◆ フェラーリのカタログを詳細に確認しておりませんが、ミッション変速で、
　 機械式クラッチ接続にて、機械ロスをなしで考察しますと、
　 10km/h時のミッション変速ポジションから、エンジンの回転数をカタログ資料から
　 導き出します。
　 そして、カタログ資料のエンジン性能表から、エンジンの回転数に対応したトルクを
　 確認し、
　 計算、2×π×回転数；****rpm×トルク；$$kg･m÷(102×60)にて、
　 動力のkWが求まります。

で求まりますよ。
エンジニア志望のきっかけは、自動車ですからね。

lumiheart さんは、電気系総合エンジニアと想像しますので、主から云えば畑違いと想像
しますので、無理はないと考えています。
ですが、この森の昔からの大御所なんで、傍目八目　の立場で、
総合的に観て、アドバイスをお願い申し上げます。

ＺＡさんの細かい指摘の“切削油”は発火の恐れがあるので、水溶系のクーラント
を使用するは、“小生”の間違いですが、…。

と、

小生の言葉足らずも大いにありますが、
? → ?or?、? → ?、? → ?or?、? → ?、?の電動機(モータ)のみ
を、ＺＡさんや他の方が勝手に解釈し、勝手に記載しているだけで、
そのことが、許せない内容になっておりませんか？

“閉じた後ですが、”を追加します。

それと、確か、良回答者と質問者は、閉じた後でも、コメントが書き込める

改善を、この森のスタッフさんは、してくれております。

補足

記載内容を“端折って”、その一部を記載し、質問をぶつけますと、
我田引水的水掛け論で、自分の都合の良いフィールド(ジャンル)で考え、相手を考えず、
罵り合うのは、止めたいです。

それは、フィールド(ジャンル)の違う立場での回答やアドバイスで、どちらが正しいか、
質問者さんが判断して良いものだし、質問者さんは色々な考え方やアプローチができる
と判断しているかもしれませんから、有意義だと思います。

只、回答やアドバイスの真意を聞くのは、問題がないが、直ぐに罵る記載を
岩のiwanaiと虎のタイガースが、何時も何時も最初に記載してくるから、
相手をしておるだけ。

何か、問題はありますか？？

この森の昔からの大御所　lumiheart　のさんが、理解できない記載は、

小生も反省する処です。

これからは、解り易く記載できるように心がけますし、逆にその解り易さをドキュメントや

フローにして、設備が構築できれば“ビジネスチャンス”がある分野だと考えております。

ジャッジドキュメントを頂き、有難う御座いました。

> 本件のオークマのマシニングでは、回答（20）さんの追記
>> 少し補足をしますと、大雑把に言えば、切屑排出量≒動力×係数 です
> これが正解！

？？？、正解の一つでしょう。
この問いかけは、3+4＝7ではなく、7が解になる式は？　に似ている設問とおなじでしょう。

大雑把に言えば、切屑排出量≒動力×係数は、解ります。

零さんやＺＡさんも否定はしなかった、主軸電動機(モータ)の定格動力(出力)が、

定格動力(出力)≒この機械の最大切屑排出量×係数　となるので、

できるだけ、その条件に近づける工具の選定をする。

それが、工具の小径化で、工具の剛性と相反する内容なので、選定の考え方(フロー)が大切。

ＺＡさんの細かい指摘の“切削油”は発火の恐れがあるので、水溶系のクーラント
を使用するは、間違いですが、…。

回答No.4

noname#230359

>それと、確か、良回答者と質問者は、閉じた後でも、コメントが書き込める
>改善を、この森のスタッフさんは、してくれております。

だれだってかきこめるんでねえの？

回答No.3

noname#230359

>岩のiwanaiと虎のタイガースが、何時も何時も最初に記載してくるから、
>相手をしておるだけ。

後（ご）の先（せん）、アフターユーさんは、いつも実例を示されないで　自分に都合よく主張されるばかりに見えます。

実例としてどの質問か示していただけますか。　何時も何時もと仰るなら　１０例くらい軽いはずですよね。

お礼

観れば判る、沢山あるから。

この森は、回答者で、質問が検索できる。

“名前”をクリック、右上部付近の“過去の投稿”をクリック、

“ソート条件”50件、“ステータス”回答履歴、

“過去6ヶ月以前の投稿も検索”に　レ　のチェックマークを入れます。

そして、“検索”をクリックすると、

小生と岩のiwanaiの併記回答がある物は、ここ2～3年の半数以上が、その例。

小生と虎のタイガースの併記回答がある物は、件数が少ないし、カテゴリーが異なる
ので、回答とアドバイスの接点がないので、その例が少ない。
が、ここ1年では、後半になる程、高い確率で、最初に記載。

常連さんなら、良く判るし、誰か知りませんが、“あなたの満足度”の“ニコマーク”
を1個付けてくれる方が、数人居ると考えます。
予想では、年末に、岩のiwanaiと虎のタイガースの“醜い書き込み”嫌気がさし、
登録抹消したからがいますが、その一人と考えています。

それと、確か、良回答者と質問者は、閉じた後でも、コメントが書き込める

改善を、この森のスタッフさんは、してくれております。

補足

それに、

“1Nの涙”さん、“lumiheart ”さん、“zaumaku ”さん、からも、

醜い辛口コメントが寄せられておりますが、単発で我田引水的水掛け論で、

考えるに値するコメントなので、大人の対応をしています。

岩のiwanaiと虎のタイガースは、考えるに値しない、品も悪いコメントなので、

区別し対応をしております。

回答No.2

noname#230359

諸悪の根源は
「オークマ56VA(最大15000回転)この機械での大荒加工に最適な工具や
切削条件を教えて欲しい」と言った質問に対し、回答らしい回答をせず、
挙句の果てには、ご自身無知により意図的に話をすり替えて滅茶苦茶に
した、後の先さんです。

貴方の、ワケノワカランアプローチ何に対し、小生は何のコメントも
ございません。

＞コメントがあれば此処に記載されたし

｢後の先｣あらため｢上らか目線｣にしては如何ですか。
めんどくさいお方ですね。

＞◆ 高回転速度用低予圧ベアリングの主軸では、高回転速度でも回転
＞　ロスは殆どありません
＞　　　　↓
＞◇ これは、上げ足を取るようですが、与圧≒軸受負荷増大　となり、
＞　回転ロス原因ですよ

実際に高回転速度の機械の主軸ロードメータをご覧になったことが
有りますか？
最近の高回転速度主軸は顕著なる回転ロスの影響となるほど、軸受の
予圧(※与圧ではないので悪しからず)上昇は発生しないように工夫さ
れています。
＜例＞
・セラミックスベアリング使用(軽量化，低熱膨張化)
・微量オイルミスト潤滑採用
・定圧予圧機構採用（バネにより発熱膨張を吸収し予圧を一定に保つ）
・内外輪両サイドからの冷却
・内輪側より温度コントロールした潤滑油をベアリングへ直接供給
などなど

＞それに、ACモータの実質回転数を計算するとき、負荷も考慮し、
＞4P(ポール)では、
＞★ 60Hzの場合、1800rpm → 1750rpmで計算
＞★ 50Hzの場合、1500rpm → 1450rpmで計算
＞としますから、実行値は、ロス換算をすると云う意味です(畑違いは、
＞解らんのかな？)

はい、畑違いだから分かりませんし、切削加工と畑違いの内容と思われる
ので分からなければならない必要性も分かりません。

＞オークマさんのカタログの性能曲線を確認してみてください

貴方に指図されるいわれはございません。大変仕事が忙しいので暇が
できたら確認しますが、結果はお教えいたしません。

＞ＺＡさんや他の方が勝手に解釈し、勝手に暴言を記載しているだけで、
＞小生は大変迷惑しています。
＞謝罪は要求しませんが．．．

貴方に絡まれたおかげでこちらも極めて迷惑しています。
一部の回答について、大人げなかったと反省しておりますが、｢切削ド素人」
とお呼びしたことについては本当のことなので暴言とは思っておりません。
しかしながら、五体投地で深く深く謝罪しますから、今後いっさい切削加工
の問題にワケノワカラン話を持ち込まないで下さい。
他の方の分も代表して、心よりお願い申し上げます。

すみません。揚げ足取りのつもりは毛頭ございませんが．．．

＞?．高速＆高負荷工具使用で、ビビリ音が問題になり、

いつそのような問題を感じられたのでしたっけ？
因みに高速化によるビビリ音の場合、「切削油で解決」はしません。
というか、高速加工で切削油を使用したら火災発生のリスク大です。
（水溶性クーラントを使用しても一般的には解決しません）

＞?の後半

0歳さんは特殊工具のことは一切言及されていません。
CAMが生成する加工パスについて極めて有用なアドバイスを為されています。

頼みますから、これ以上自ら傷口を拡げないでください。

＞１１ｋｗモーターいついかなる時も１１ｋｗ発生してる」
＞と思い込んでると、推定可能なのだが

畑違いの小生でもそうとは考えておりませんので、専門家の後の先さん
が万が一にもそんな思い込みは為されて無いと確信しております

お礼

有難う御座います。

煩わせました。

それと、確か、良回答者と質問者は、閉じた後でも、コメントが書き込める

改善を、この森のスタッフさんは、してくれております。

他のスレッド記載が、目にあまるので、

?
世の中にロスがない物は殆どないので、回転ロスはあり、設定回転数を維持させるため、
設定周波数＋補正にて、設定回転にしています。
また、エンコーダーでもフィードバックにて回転情報を収集し、工作機の経年変化や
工具の特性に応じた、学習機能にて更に設定回転数の維持をさせています。
ですから、(設定周波数＋補正)の補正分だけ、トルクがダウンすることになるんです。

?
>> トルク；1.34kg･m＜1.43kg･mとなり、15,000min-1＆22kW の方が切削量が大きい

> 臍で茶が沸きます。
>> 回答(5)で記載した通り、本件に適した大荒加工はトルクではなく出力が必要です。
>> 11kWよりも22kWの方が仕事ができるのは、トルクなんぞ計算しなくて分かりきったことです。
>> 簡単なことを気取って語り、さも専門家を装うことは止めて下さい。

此処の森の大きい割合の方々が、上記考察からのアプローチが苦手で、誤解が出ています。
＊ 11kW → 8000rpm の回転なんで、トルクが1.34kg･mと、計算にてなるんです
★ 22kW → 15000rpm の回転なんで、トルクが1.43kg･mと、計算にてなるんです
そして、15000rpmの方は、回転時の空気抵抗が大きくなり、回転ロスも大きくなり、
?の理由にて、8000rpmと15000rpmの定格回転域では、お互いトルクが ≒ となるが真意です。

それに、回転運動動力と直線運動動力の計算方法と展開を熟知した変換方法が、
工具の回転数とトルク ⇔ 工具の刃具(刃部)の力と速度(切削速度)
の関係を明らかにし、工具選定に役立つのだが、多くの方が苦手みたいです。

≪切削速度＋送り速度が主軸モータの負荷に、厳密に云えばなりますが、これを含めると

問題点がボヤケルので、後日記載とします≫

意図が伝われば良いんだが。