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立旋盤のバランスウエイトについて
2023/09/06 21:41
- 大型立旋盤でのバランスウエイトの置き方について疑問があります。偏荷重の品物を加工する場合、バランスウエイトをどのように配置すればいいのでしょうか?
- アンバランスな品物を加工する際、バランスウエイトの置き方が分かりません。出っ張りの重量を計算し、同じ重量のウエイトを対角に置くとバランスが取れるのでしょうか?
- 立旋盤での重心の考慮について気にしたことはありませんでしたが、重心の位置とウエイトの配置が関係しているのでしょうか?
立旋盤のバランスウエイトについて
2015/11/14 19:51
ワーク径は大きくて3500?、重たいものでは15tぐらいな物を加工する大型立旋盤を担当しています。
綺麗な円形の品物はほとんどなく、偏荷重の品物がほとんどです。
バランスウエイトを置いて加工してますが、ウエイトの置き方が正しいのか、自分でも解りません。
品物の重量は図面に書いてあります。まず、アンバランスの原因となってる出っ張りがあるとすると、その出っ張りの重量を『体積×比重』で計算。だいたい同じぐらいな重量のウエイトを、その出っ張りの対角に置く。
これで合ってますでしょうか?
皆さんご回答ありがとうございます。
確かに、シビアに考えても仕方がない状況はあります。
テーブル径とワークの外径がほぼ同じみたいな状況だと、ウエイトを置きたくても置ける場所がない。
ウエイトを置いたとしても、ワーク自体のアンバランスはどうにも出来ず、どっちみち回転は上げられない、1分当たり10回転前後がほとんどです。
あと、重心というのは今まで気にしませんでした。
例えば重量が1t、重心がテーブル中心から500?の距離にあるとすると、対角の同じ半径距離に1tのウエイトを置くとバランスがとれる、ということですか?
質問者が選んだベストアンサー
参考になる理屈の資料は幾らでも探せるが、、文だけ追い数式は飛ばす。
アンバランス
http://ginouzyuku.web.fc2.com/balance.pdf
バランスの種類 静不釣合い/動不釣合い の違い
フィールドバランスの方法
回転体の不釣合い測定と修正
http://www.sigma-elec.co.jp/technology/tech1.pdf
14. 旋盤による異形物加工の注意点について
立旋盤に流用できるものはあっても、実用例はすくないと思います。
松浦・複合機・旋盤加工時にアンバランスチェック機能
http://www.matsuura.co.jp/japan/contents/products/cublex-03.html
立形バランシングマシン用計測ユニット
http://nagahama.co.jp/?cat=8&lang=ja
やはり実戦積んでの勘だのみでしょう。『師』か否かの分岐点。
形状アンバランスはざっくり計算。鋳歪みのアンバランスは削り込むまで回転落としつつ
出没要警戒!!
No.43065 三角法を知らずして旋盤加工は成り立つか?
回答(10) 後(ご)の先(せん)、アフターユー さま
その問いかけには どんな意味がありますか?
いい加減に無意味な投稿は御遠慮戴きたいです。
聞く耳無なく私他多数が苦闘するが殆どでアンバランス状態。
No.43667 NC旋盤用CAM
No.43674 最大実体公差の使用例について
思い付きだけの静バランスを取る方法。
テーブルの中心線の真上にエッジ(少しのR、角は可)の出張りを設け、ワークを所定位置に載せ、やじろべえの最大方向を探し、重りを載せ、確認、載せ、確認、と繰返す。
テーブルに放射状にエッジが入る溝を設けれれば、ワークを吊し上げてのエッジ抜差しで位置を変えれる。
テーブル面を削って平面度を得て、ワーク載せてゆっくり回転させ振れをダイヤルゲージで検出?、、、ダメっぽい。
警戒を書いてもヤッパお出まししてる
後(ご)の先(せん)、アフターユー さま・・・・
技能者を蔑視する加工素人が二行書いて、専門家を装うにどんな意味がありますか?
いい加減に無意味な投稿は御遠慮戴きたいです
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その他の回答 (8件中 1~5件目)
回答(3)再出です
不釣合い量の考え方として
回転体の偏心量(回転中心から重心までの距離)×回転体質量
で表すことができます
従って、追記ご質問の通り、ワーク質量と同じウェイトを、
立旋盤回転中心を挟んでワーク重心の対角におけば、静的な
不釣合いをキャンセルすることができます
アンバランスによる遠心力は、不釣合い量m×半径r×角速度ω^2
ですので、10回転ぐらいでは、それほどの危険はないでしょう。
また、立旋盤の回転テーブルにとって、アンバランスによる遠心力
ほどではないかもしれませんが、加工負荷も偏荷重の一種と言えます。
そしてテーブルはそれを考慮に入れた構造(剛性)になっています。
従って、繰り返しになりますが、「可能な範疇で」不釣合いの低減を
行なうことで良いと考えます。
基本的には、対称にですから、合っています。
重さと中心からの距離が対称です。
回転に対するバランス取りは2段階に別れると思います。
第一段階は静的バランスで重心を回転軸上に配置することです。
これにより遠心力による振動を抑制することができます。
やり方は簡易的には質問者さんの方法でいいと思います。
厳密に行うなら3DCADで重心を求める事になります。
第二段階は動的バランスで慣性主軸と回転軸を一致させることです。
これによりワークの倒れ(歳差運動)を起こす力による振動を減少できます。
やり方は偏心の分布を高さ方向で分割して計算し、各高さで対応する位置にカウンターウェイトを配置し、ワークと高剛性なもので連結するという面倒なものです。
高さ低ければ第一段階だけで大丈夫なことが多いです。
逆に高い位置に出っ張りがある時は第二段階までしないと振動どころか最悪ワークが吹っ飛んできます。
ダイナミックバランスをとる時も貴殿と基本的に同じことをしています。
もの事は確かに理論が分からずとも構わないという方も居るのだけれども、私は
理屈を分かった上での現場経験であればより一層理解が深まり後戻りも無くなる
と考えますから、物理や数学の知識も少なからず持っていれば最高だろうと思う
アンバランスは不釣り合いから慣性モーメント(遠心力)による振動が原因だろう
仮に等速円運動とした場合(加工時)は、F=mrω2 →F∝mrということになるから
不釣合い量は重さと中心からの距離の積で打ち消すようにすれば良いと分かる。
貴殿の場合はターニングだから、そんなに早い回転数では無いでしょうけど
F=mrω2 →v=rω→F=mv^2*/r→外径が大だと周速大で相当な力が掛かる理屈
ワーク自体の剛性も関係してきて、計算では一筋縄で行かない方が多そうだ
要は、加工してビビらない程度の不釣合い量にするかは実践するしかなさそう。
ワークと工作機械に剛性があれば、多少の不釣合いでも削れるようですねぇ・・
https://www.youtube.com/watch?v=AEnUWplJHxk
まずは、静バランスをとるようにカウンターウエイトを置くことがバランスの
とりかたの指針になると思います。更に高度なバランスを目指すのであれば
動バランスをとるために、理屈の上では、2個のウエイトが置くことが必要
とのことです。
機械やワークの剛性、要求される真円度などによって、どの程度バランスを
とる必要があるかは変化しそうに思います。