機械部品の制作方法

質問

次の形の機械部品を製作するのですが何か良い方法はありませんか?
縦・横100mm、厚さ10mmの四角形の板に直径80mmの穴があいていて、その板に直径100mm、厚さ5mm高さ40mmの円筒が付いている。そして、円筒には自重を含めて30kgの荷重が作用している。
自分は溶接とか、鋳造とか考えたのですが、うまく行く理由が見つからなくて悩んでいます。
何かないでしょうか?

回答No.5

mrtommy · ベストアンサー

#1 mrtommyです

＞形状は「板」と「筒」で「フランジ」形状で「筒」の中には減速機への入力軸を受けるベアリングケースがあり、横から見た断面図は"H"の字を横にした形になります。この横にした"H"の左側に穴を空いた「板」が付きます。
このベアリングケースにはスラスト力で左右から約4kg(これは減速機の入力歯車がはすば歯車であり、正転、逆転するからです)。重力方向にモータを含めた部品の重量が約3kg(使用する材料に鋼材を使うと本体自重が約7kg、合計約10kg)。水平方向に歯車で発生する力が約30kgで組み合わせのアンギュラ玉軸受けを使います。

内容からすると，モーター主軸と入力歯車までが最終的に
一体となりリジットに固まるということですね！
このハウジングに対して，モーター側の取り付けもベアリングケースの取り付けもインローで取り付けて
同芯度を精度で決める←これで合っていますか？？
であるなら，ブロックから一体物で削りだしが良いでしょう！
基準加工後，取り付けを決めたら，旋盤でワンチャックで加工するのが望ましいと思います！
材料はSS材で表面処理も出来るだけ，薄いものパーカ処理や黒染程度で
塗装するなら取付加工面を残して行い，錆びない様に防錆油でも塗っておきましょう！
アルミはタップを立てる場合など，ねじ強度の問題もあるので
心配であれば，ヘリサートを埋め込むなどの処理をされた方が良いと思います
腐食が心配であればアルマイト処理も必要になってきますね！

※私自身100%構造を理解できてないかも知れませんので，勘違いがあれば
補足願います！

ではでは

回答No.4

atoritaiti

こんにちは
機械加工のプロです
これは要求強度、材質、精度、粗度、数量の条件で全く違った製造法が考えられます
一番簡単（安い）なのはガスカットした材料（SS400）に前加工したパイプ状の円筒（S25C）を溶接し必要な機械加工をします　問題は溶接する事により内部応力が溜まり　加工後に歪み（力を加えないでも勝手に変形します　内部応力除去焼鈍が必要です）は発生します　多分これだと０．１～０．２mmは出るでしょう。

一番（製造数によりますが）難しい（高い）のが鋳造し機械加工（先の回答の通り要求精度によっては抜き勾配が問題になるので）でしょう　溶接品と同様に粗加工後の　内部応力除去焼鈍が必要です

材質がアルミ系（仕様状況によっては腐食の心配がありますが）ならブロックからの削りだしも可能でしょう　強度も（３０kgの荷重なら楽勝ですね）そこそこで加工時間もアルミですのでそんなに掛かりません　加工プログラムも最近の対話式のNCなら簡単な形状ですので　すぐ加工スタ－ト出来ると思います　お勧めはこれですね。

回答No.3

TT250SP

「板」と「筒」で「フランジ」形状になっているんですね？
で、加重のかかる方向が判らないのですが？
切削加工とかは「なし」で？寸法は素材の寸法ですよね？

単純に考えると「板」の「穴」の内径が80、「筒」の内径が90ですので、「筒」の外側に溶接のビード跡を残さないようにするには内径側に5mmずつの「溶接しろ」があるので溶接が一番簡単なように思います。

鋳造では厳密に言うと「抜き」の角度が必要だから正確な寸法は出ないし、厚み5mmの「筒」は技術的に難しいのでは？

実際の現場の意見なので「学問的」には不正解かも？…です。

お礼

風邪で寝込んでしまい返事を出すのに遅れてしまいました。
後、補足のところにお礼を書いてしまいました。申し訳ありません。
作ろうとしている部品の市販されているウィンチのモータを取り外し、自分たちで選定したACサーボモータを取り付けて、今はウィンチドラムを動かすだけですが、来年にはドラム回転数を制御するというもので、ウィンチ減速機にモータを取り付ける部品です。
形状は「板」と「筒」で「フランジ」形状で「筒」の中には減速機への入力軸を受けるベアリングケースがあり、横から見た断面図は"H"の字を横にした形になります。この横にした"H"の左側に穴を空いた「板」が付きます。
このベアリングケースにはスラスト力で左右から約4kg(これは減速機の入力歯車がはすば歯車であり、正転、逆転するからです)。重力方向にモータを含めた部品の重量が約3kg(使用する材料に鋼材を使うと本体自重が約7kg、合計約10kg)。水平方向に歯車で発生する力が約30kgで組み合わせのアンギュラ玉軸受けを使います。
寸法形状には少し変更があり、「筒」の内径と「板」の穴径が同じ寸法の80mmになり、「筒」の厚さも5mmから7mmに変わりました。
他の人の話を聞いたり、本を読んだりすると溶接か、材料をアルミ材にして切削するしかないみたいですね。

補足

風邪で寝込んでしまい返事を出すのに遅れてしまいました。
作ろうとしている部品の市販されているウィンチのモータを取り外し、自分たちで選定したACサーボモータを取り付けて、今はウィンチドラムを動かすだけですが、来年にはドラム回転数を制御するというもので、ウィンチ減速機にモータを取り付ける部品です。
形状は「板」と「筒」で「フランジ」形状で「筒」の中には減速機への入力軸を受けるベアリングケースがあり、横から見た断面図は"H"の字を横にした形になります。この横にした"H"の左側に穴を空いた「板」が付きます。
このベアリングケースにはスラスト力で左右から約4kg(これは減速機の入力歯車がはすば歯車であり、正転、逆転するからです)。重力方向にモータを含めた部品の重量が約3kg(使用する材料に鋼材を使うと本体自重が約7kg、合計約10kg)。水平方向に歯車で発生する力が約30kgで組み合わせのアンギュラ玉軸受けを使います。
寸法形状には少し変更があり、「筒」の内径と「板」の穴径が同じ寸法の80mmになり、「筒」の厚さも5mmから7mmに変わりました。
他の人の話を聞いたり、本を読んだりすると溶接か、材料をアルミ材にして切削するしかないみたいですね。

回答No.2

SCNK

製造方法としては、溶接などによる組み立て、鍛造、鋳造、切削などがあります。
鍛造からこのような複雑な形状のものを製造するのは難しいような気がします。円筒と板を別に製造する必要があると思いますが、それを結合させるのが難しいでしょう。かりに溶接したのでは、折角鍛造して組織を伸ばしても、溶接部分で組織が崩れてしまいます。組み合わせ方法などをはめ込み式にして接着するなどすれば、ひとつひとつの部品の強度は強いものになるでしょう。また鍛造の一種としてプレスがありますけども、このような形状には向いていないと思います。
切削なら手間はかかるでしょうが、作ることは可能でしょう。しかし無駄が多くなるのではないでしょうか。一体構造となり比較的強度の強いものができるとおもいます。円筒部分は切削に向いているかもしれません。
鋳造は材質の均一性に問題があるかもしれませんが、あるていど複雑な形状のものを作るのに向いているとおもいます。しかし鋭角な部分をシャープに作るのは難しいでしょう。
あとは溶接などによる組み立てですが、少量つくるにはもっとも向いている方法ではないでしょうか。
結局、何に使用するのか。強度などは。生産数はどのていどか。などによって長短があると思います。

回答No.1

mrtommy

こんにちは
Msakiさん

これってどれぐらいの精度がいるものですか？

自分なら平鋼を削り代取ってレーザーでカット
円筒を開先取って全周溶接
旋盤で円筒部の加工
最後に正方形部分をフライス仕上かな

良かったかな，こんな回答で？？