技能検定

質問

去年（平成17年度）のマシニング実技ペーパー、問題5、設問?の解答方解かる人いませんか？

正面フライスにおける荒取りの最小経路の長さを求める問題なのですが、

角材サイズ200×150
Φ100フライス
切削幅80％以下（80?以下）
フライス加工のオーバーラップ量　10ｍｍ
アプローチ量と逃げ量　2ｍｍ

という条件下で、角材の長手方向左側より「コ」の字型で荒加工すれば良いと思うのですが、
荒加工なので、最終時にフライスが角材から抜け切らないで完了（切粉がでなくなってから2?進んだところ）
という条件に、さらに切削幅80％以下より、角材外周からフライスが20ｍｍはみ出て（加工幅が80?以下で）加工する
と言う条件を付け加えて、計算すると
フライス半径　+　アウプローチ量　+　右へ加工（切削幅80の為、20?右へはみ出す）　+　下へ加工（切削幅の（略））　+　左へ加工（逃げ量+2?）より、
50+2+（200-30）+（150-30-30）+（200-30-28）＝454?　　　（最後の28は三平方の定理で出た数値より-2?。　斜辺50（フライス半径）と他辺40　）

で、合っているかと思い、技能開発協会へ赴いて答え（解答方なし）を手に入れたのですが、正解は436mmだそうです・・・
問題5は、この設問だけ出来ていませんorz

去年、一昨年の問題の傾向を見ると、今年もこれと同等か、あるいはこれ以上の難度の問題が出題されると思います。
（「コ」の字じゃなくて「S」字になったりして・・・）
いろいろ試したのですが、どうもうまくいきません。考え方でおかしいところとかありますか？指摘、宜しくお願いします。

回答No.5

noname#230359

分かりやすいように、コの字の書き順にパス長を足していったものを記してみます。

1. [右へ]を、カッタの上側が2mm抜けたところまでとする。
(右へ)214+(下へ)90+(左へ)134=438mm

2. 1.より、[左へ]をカッタの下側が2mm抜けたところまでとし、その後[左斜め上へ]。
(右へ)214+(下へ)90+(左へ)124+(左斜め上へ)8=436mm(…技能開発協会・回答(4)さんの答え？)

ですが上記のパスでは、[下へ]の時に切削幅80%を超えてしまい、ワークが吹っ飛んで大惨事になる恐れがあります。ｗ

3. [右へ]を、[下へ]の時に切削幅80%となるところまでとする。
(右へ)222+(下へ)90+(左へ)142=454mm(…質問者さんの答え)

4. 3.より、[左へ]をカッタの下側が2mm抜けたところまでとし、その後[左斜め上へ]。
(右へ)222+(下へ)90+(左へ)132+(左斜め上へ)8=452mm(…正答？)

それにしても、関係者でよくご存知そうな回答(1)さんの追記(その2)が頂けないのが残念ですね。

回答No.4

noname#230359

私の計算では、
50+2+162+90+132=436 ですね！

回答No.3

noname#230359

おそらく、誤答でしょう。
安全の面から考えても、一時も切削幅80％を超えてはいけないでしょうから。

それにしても、お詳しそうな回答(1)さんの追記(その2)が頂けないのが残念ですね。

回答No.2

noname#230359

Ｈ17年の問題（200×150　往復加工）を
私もやってみましたが、434mmになります。あと2mmなんでしょう？
どこか逃げ分の2mmが漏れてるのでしょうか？
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加工は左→右で考えました
カッターは1列目、2列目とも80mmワークにかかるように加工（10ｍｍオーバーラップ）

1列目
50+2+（200-40）＝212　　　　　
40：カッターが右下角に到達した時のカッター中心とワーク右端の距離
3平方の定理で出しました
（80mmかけているので、カッター中心からワーク下端まで30ｍｍ）

1列目から2列目に削りながら移動
50+50-10＝90

2列目
（200-40-30）+2＝132
40：同上
30：切粉が出なくなる位置（3平方の定理より）

計
212+90+132＝434mm

お礼

回答、有難う御座います。
私もいろいろ考えてみましたが解りません。

回答No.1

noname#230359

昨年度「平成18年度」ですよね？

平成18年度素材の大きさは、
「角材サイズ250×150」です。
（もしかしたら、平成、17年度が「角材サイズ200×150」かも、、。）

*************
平成18年度「角材サイズ250×150」という事で、話を進めていきますね。

問題5・・正面フライス荒加工（切削長さ・・578）
　　・・正面フライス仕上げ加工（切削長さ・・708）
です。

*****************
「角材サイズ250×150」ですから。
左右・・200
幅・・150
と言うことですね。

・左右方向に、Φ100フライスで削ります。
・幅が150mmですから、Φ100フライスを「2回」にわけて削ります。
（150mm=75mm2列で削る感覚です）

荒加工
・荒加工は「カッターを素材から、すべて抜かなくてもいい」。
（1列目）
・50mm+2mm+250mm+2mm
(カッター半径+アプローチ量+素材（左右）長さ+アプローチ量
＝304mm

これで、幅の半分（75mm）削れたことになります。
75mmは、Φ100の80％以下ですから、条件をクリアーしています。

（2列目）
・50mm+2mm+220mm+2mm=274mm

304mm+274mm＝578mm　です。

*********

・問題になるのは（間違いやすい）のは、2列目の「274mm」のところです。
1つの素材を2列にわけて削っているので、
2列目を削るとき「オーバーラッブ量・・10mm」に気をつけます。

2列目を削るとき、1列目に10mm刃がかかるように削ります。

荒取りですから、カッターが2列目の左側から入り、右側の削り終えるとき、
三角関数を使って「右側の削り終える位置」の計算をします。

・Φ100のカッターですから、半径50

・（Y方向の1辺は）オーバーラップ量10mm+「40mm」
・斜めの辺は、半径の「50mm」になります。
・わからない辺？（X方向の辺）（ココが問題）

・「40mm」「50mm」「？」の三角関数の計算をします。
計算すると「？」＝30mmになります。

素材の左右が「250mm」ですから、250mm-30mm＝220mm
の位置でカッターを止めます。

（2列目）
・50mm+2mm（アプローチ）+220mm+2mm（にげりょう）=274mm
ということです。

「角材サイズ200×150」だったら。

（荒加工）
・2列切削をします。

（1列目）
50mm+2mm+200mm+2mm=「254mm」

（2列目）
50mm+2mm+?mm+2mm

(?mmを計算します）
1辺（40mm）、斜めの辺（50mm)、?辺、の各辺（三角形）の
三角関数の計算をします。

計算をすると「？辺」＝「30mm｣ になります。

素材が「200mm｣ですから、
「200mm｣-「30mm｣＝170mm　の位置でとめます。
・50mm+2mm+170mm+2mm＝224mm

********
(1列目）254mm+（2列目）224mm＝478mm
荒取りの切削長は、「478mm」です。

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************************
「解法？」

「角材サイズ？00×150」
「Φ100フライス」
だったら。
（つねに、1列目より2列目が30mm短い切削長の関係が成り立ちます。）

・「2列切削」方法の計算式。
（「1列目」の長さ×2）-30＝答え

*******
一列目の切削長・・・50mm+2mm+？（素材の長手方向、左右方向）mm+2mm　です。

お礼

丁寧で解りやすい回答ありがとうございます。
昨年ではなく平成１７年度の間違いでした、申し訳ありません。
追記頂いた「角材サイズ200×150」の場合ですが、平成１８年度問題とは違っていまして、荒加工は往復加工となっています。
回答は「４３６」にならなくてはなりません。
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コ字に加工する方法しか思い浮かびません。良きアドバイス宜しくお願い致します。