カッター盤設計に関する質問
- 小型研削盤を製作する際の砥石側ユニットと送りテーブルユニットのスペックや計算方法について、質問があります。
- 具体的には、砥石側ユニットで砥石から出力される力やモータのトルクに関する計算や、送りテーブルユニットで必要なモータ容量の計算方法、そしてワークの外力が加わるタイミングについての考え方について教えてください。
- また、トルクが低下しないためのブラシレスモータの使用やLMガイドの摩擦係数、モータの定格回転数についても質問があります。
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カッタ―盤設計
小型研削盤を製作しようと思います。 以下のスペックで製作しようと思いますが、計算方法や計算結果が正しいか分かりません。 ご教示ください。 ＜砥石側ユニット＞ 砥石径φ150 切削回転数2600min-1 砥石駆動モータ0.4kwのブラシレスモータ 50HZ/60HZ 定格回転数1300min-1 プーリーとベルトを使用して増速 ＜送りテーブルユニット＞ 送り速度V=500mm/min 機械効率η=0.9 テーブル質量M=15kg ワーク質量最大m=1kg（ワークはφ3～10程度のSUS管 テーブル上に固定） テーブルはLMガイドにて右から左にスライドする（摩擦係数μ=0.01とする） 転造ボールねじC10 φ14 リード2mm ※駆動はACスピードコントロールモータを使用予定 ※加減速は特になくゆっくりと時間をかけてあげて構いません 質問(1)ワークと砥石が接触する際、砥石から出力されるF=19.6Nで合っていますか？ ブラシレスモータ定格回転数1300min-1 0.4kwより 0.4kw=（T0×1300）／9445 T0=2.94Nm ※原動機側トルクをT0、従動機側トルクをT1とする。 T1=T0×1/2=1.47Nm 砥石φ150なので砥石がワークに伝える外力F=1.47Nm÷0.075m=19.6N 質問(2)送りテーブルのモータ容量の計算は下記であっていますか？ この公式（三菱モータ資料より）を使って良いのか分かりませんが... (テーブル質量M+ワーク質量m)×摩擦係数μ×送り速度V／6120×機械効率η ＝｛（15+1）×0.01×0.5｝／6120×0.9＝0.00001452kW・・・？ 使うモータの最小Ｗの物を使用するということですか？ 質問(3) (2)の式はテーブル質量Mとワーク質量mの足し算から求めていますが、 実際は数秒ワークのパイプが切れるまで、(1)で求めた外力Fが加わって来る と思いますが、考え方は合っていますか？ 質問(4)砥石等負荷が掛かってもトルクが低下しないようにするにはブラシレスモータ を使うのが良いのでしょうか？ 質問(4)LMガイドの摩擦係数は通常もっと少ない0.003～0.004ぐらいですか？ 質問(5)ACインダクションモータやスピードコントロールモータは定格回転数から 減速比を返して従動機側の回転数またはトルクを算出することが出来るみたい ですね。サーボモータやステッピングモータ場を使用する場合は定格回転数は あるのでしょうか？ 以上ご回答をお願い致します。
- toshiyuki214
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＞プーリの2倍速は」難しい 増速プーリ、或いは増速機、増速ギアで検索してみてください 減速機に比べて圧倒的に少ない 適当な増速事例すら見つからない ＞砥石も薄い物で軽いものでしたら、ブラシレスモータでも可能ですか？ 御予算次第 現代の大手工作機械メーカの主軸はどこのでも概ねブラシレスモータですね 御予算が厳しければ一回り大きな汎用誘導モータを使うのが定石でもある 汎用修道モータは負荷が掛かると回転数は少し落ちる でも、モータ自身のイナーシャが大きいので少々の負荷変動にはびくともしない 限界まで小型軽量化しなければならない場合は別として 御予算の限り大きなモータを使えるのなら手っ取り早い 因みに汎用誘導モータの多くはは 4P 1500rpm/50Hz、又は1800rpm/60Hz ですが 2P 3000ropm/50Hz、又は3600rpm/60Hz もあります
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- lumiheart
- ベストアンサー率47% (1097/2289)
＞定格回転数1300min-1 ↓なら定格回転数３０００ｒｐｍですよ http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/slsv/pmerit/motor/mm.html なので増速不要 まぁ、プーリで２倍増速は難しいよ！ １／２減速は簡単だけれど 因みに オリエンタルのは最高４０００ｒｐｍとは書いてあるけれど https://www.orientalmotor.co.jp/products/speed_control/nexbl_us/features/ これは短時間定格だからね 連続定格回転数は２０００ｒｐｍ 例えばテーブル駆動とかで４０００ｒｐｍまで回したとしてもせいぜい数秒 なので短時間定格 砥石モータは連続で何十時間も回さなければならないので連続定格 尚、砥石はイナーシャがデカイので加減速度は比較的遅くする必要があります
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補足
ご回答ありがとうございます。 「プーリの2倍速は」難しいとはどういった意味で難しいということなんでしょうか？ 負荷が大きい？滑る？ 砥石も薄い物で軽いものでしたら、ブラシレスモータでも可能ですか？ ※実際はφ150で厚さ5～10mm程度の物です。