こんにちはゲストさん。会員登録(無料)して質問・回答してみよう!

解決済みの質問

サブテーブルの材質

マシニンセンターにアルミのサブテーブルを設置したいのですが。
理由は機械の工作物許容質量の関係で少しでも軽くしたいからです。
30tの無垢のアルミを機械のテーブルにボルトで締め付けて、
フライスで平面度加工をしてその上にバイス等を搭載する予定です。

サブテーブルに使われる材質としてFC250が多いと思いますが、
目的は耐振動性と経年変化を嫌ってでしょうか?

アルミのサブテーブルでは、やはり問題ありますでしょうか?
A2017又はA7075を検討してます、どちらかの材質についてもアドバイスお願いします。

強度としてはFC250よりそれほど劣ることは無いと思いますが。

投稿日時 - 2016-12-22 16:26:00

QNo.9474746

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

30tの無垢のアルミとは凄まじいですね、門形機でしょうか

さて、サブテーブルに鋳鉄を使用することが多い理由はズバリ
「機械のテーブルと同じ材質だから」でしょう
アルミ合金と鋳鉄では、熱伝導率や熱膨張率が随分と異なります
室温の変動、クーラント温度、切削熱などで、恐らくアルミの
サブテーブルは使用中にかなり歪が生じ、加工精度に看過できない
影響を及ぼす恐れがあります

どーしてもアルミ合金に拘るのであれば、何分割かにして隙間を
設けて並べると良いかもしれません

A2017とA7075のどちらが良いかは、材料、設計についての知見が深い
回答者さんに委ねます

・参考になりそうな過去ログ
 https://www.nc-net.or.jp/knowledge/morilog/detail/18305/

 鋳鉄製のサブテーブルとの回答が多い
 唯一回答(1)さんは自作のアルミサブテーブルを使っているとのこと
 傷ついたり凹んだりしたら、正面フライスで修正する模様


・市販のアルミサブテーブル
 http://www.nabeya.co.jp/search.php?action=Detail&Key=1120ALSB

 マシニングセンタ用では無く、負荷の小さい三次元測定用と謳っている
 ネジ部はステンレス製のインサートスクリューを使用

小生オッチョコチョイで、30t=質量30トンで何やら超大形のマシン
と早合点しました、大変失礼いたしました

サブテーブルを取り付ける前に、温度差が生じないように機械近傍へ
置いておき、対角に徐々に締め付ければ取付の時点で歪むことはない
でしょう

アルミ合金でも、バイスごとに別々にプレートを敷けば良さそうな感も
あります

回答(5) 
>>熱膨張率(線膨張係数)が異なるので、室温が変化する時は、
>> * ボルトで締め付けている部分が応力が掛かり、弾性変形する
>> * アルミのサブテーブル高さが、線膨張係数の差だけ差異が生じる

はぁ??????

投稿日時 - 2016-12-22 20:12:00

補足

物凄く参考になりました、ありがとうございます。

熱膨張率は気が付きませんでした。
確かにサブテーブルが伸びてしまうと精度は維持できませんね?

>門形機でしょうか
マシニングセンタでテーブルの大きさは760X1550です。
820X1550のサブテーブルをはみだしてのせます。
100X820のバイスを9個縦に並べてます。
820X500ぐらいで3分割の予定でしたが。
820X172で9分割したほうが良さそうですね。
ただ重要なY軸が820になりますので熱膨張率の違う、
テーブル(FC250)+アルミ+バイスをガンガンに締め付けたら、まずいですね?

ご紹介頂いた過去ログに
>剛性があるとMCのテーブルがサブテーブルよって曲げられる
とありましてびっくりしました。これは一番怖いです。
むしろA5052のほうが良いでしょうか?

あと
>30tの無垢のアルミとは凄まじいですね
これは何故でしょうか?
30tはサブテーブルをM18のキャップボルトで締める事と機械のZ軸のリミットで決めました。

投稿日時 - 2016-12-23 14:57:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:53:00

このQ&Aは役に立ちましたか?

0人が「このQ&Aが役に立った」と投票しています

回答(8)

>工作物許容質量の関係で少しでも軽くしたいからです。

>Z軸のリミットの為とバイスのザグリのピッチとMCのテーブルの溝ピッチが合 わない事が理由です。

>バイスはずっと付けっぱなしです。


汎用の旋盤にチャックを取り付ける要領で
バイス1台1台をプレートを介して本テーブルに取り付ければ良いと思うが。
取付を考慮すると押えクランプでは無く
バイスはプレートにねじ止め
ブート固定はバイスを固定するのと同様に裏面にキー溝を加工

イメージは下駄を履かしたバイスかな。

材質は鋳物でも鉄系でもお好きなもので。

投稿日時 - 2016-12-29 10:28:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2017-01-06 17:21:00

アルミ合金だと応力-歪み特性が鉄と違っていて明確な降伏点が無く、さらに常温でもクリープ現象が起きやすいといった欠点がある様に記憶しています。

なのでアルミ製テーブルは
1.バイス取付ねじの締めすぎに注意が必要。
2.鉄よりも頻繁で定期的な精度検査とか増し締めとか行う必要がある
といった欠点が出てくるように思います。

バイスつけっぱなしで、ワークが掴めりゃOKというなら問題ないかも。

A7075は使ったことが無いのでわかりません。

30tをトンの方だと思ってました。(t30とかt=30派)

投稿日時 - 2016-12-26 14:13:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:51:00

フライスといえば横形を指した40年以上前は、効率あける手としてギャングカッターに多連バイスが使われたが、マシニング時代では流行ってないと思います。

?昔見かけた一体モノ。
単体の組合せ。鋳物は強度確保の骨組を入れやすいが、需要減で津田駒なども止め、今は中古のみ。

?ナベヤの製品。鋼板の下敷。
  寸法E(mm) 40
  質量(kg) 259

重さがイヤになりません?
ハードに使うと変形して精度が落ちるモノを売モノにはできず、こうなると思います。

そもそもバイス固定とは、ワーク側面を押し摩擦力を使う方式で、強い締付が必要で、それがワーク、バイス(下敷、テーブル)を反らせ、長尺では顕著に問題化するので下敷が厚くなる。

上から押さえて固定する方式を併用できませんか?
横からの締付は軽くて済み(ゼロも可)、下敷は薄くてき、軽荷重では安価なトグルクランプが使える。
上面を削るなら、低いところに耳を設ける。

ナベヤもマシニング用の治具を様々用意し締付具も各種。?のような専門家も居ます。

参考URL:http://www.misaka-kikai.co.jp/list/photo/143509.jpg https://www.monotaro.com/p/2141/2737/ http://www.izumi-js.co.jp/mccs

投稿日時 - 2016-12-26 09:09:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:52:00

FCの選択理由は、

? アルミと鉄との材料価格差
? 経年効果対応処理の価格差と経年効果の実績データ数
  (特に、30tの無垢のアルミへの処理は、いったい幾らかかるのだろうか?)
? 強度としてはFC250よりそれほど劣ることは無いと思いますがは、YESですけど、
  熱膨張率(線膨張係数)が異なるので、室温が変化する時は、
  * ボルトで締め付けている部分が応力が掛かり、弾性変形する
  * アルミのサブテーブル高さが、線膨張係数の差だけ差異が生じる

以上の項目も検討をして、アルミにアドバンテージがあると貴殿が考えればGOです。

訂正です。
経年効果対応処理 → 経年変化対応処理

30tの無垢のアルミへの処理 を小生も30トンと勘違い。

> 理由は機械の工作物許容質量の関係で少しでも軽くしたいからです

で気付かないといけませんね。(トン幾らでの昔仕事で、蒸気機関車のような重い物が儲かる

時代の某メーカー技術者だから、そのような読み取りをしていた)

?は兎も角、?と?は関係薄になってしまった感あり。

(お詫びに、Futabaのプレシジョンプレートとの比較検討をしてみてください。)

投稿日時 - 2016-12-23 18:17:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:52:00

SSの標準プレートを使うことが多いです。

  >820X1550のサブテーブルをはみだしてのせます

フタバ・プレシジョンプレートではサイズ超過なのでミスミ。

  >100X820のバイスを9個縦に並べ

バイスが必要以上に重すぎで゛、他の取付法を工夫すべきと思います。
そのままやるにしろバイスは強いので板はt16位でよいのでは。計算無用。

既に指摘のとおりアルミが嫌なのは傷の問題です。

いずれにしろ手での交換は無理でホイスト吊上げ。交換時の面のオイルストン掛けは作法みたくなもので、立てにも吊れるように(浮かせた間に手を入れるのは怖い)。

FCの選択は、、、ありません。

比重はSSと同じ。工作機械の立体的形状やリブを設けて軽量できるようなモノではメリットあるが、本件のような平板ではダメ。

また、二桁以上の数があればまだしも、一品に木型を用意するのは面倒の極み。

投稿日時 - 2016-12-23 16:22:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:52:00

いくらするんだろう

打痕や有害な傷が発生するだろうが

木型とかやってるところだと
一枚テーブルの上にケミカルウッドを引く場合もあります

固定に接着剤を使うので面が荒くなったらテーブルごと一面引いてしまう
プログラムミスで突っ込み防止のため

重切削で焼きの入ったキリコがめり込むと大変だと思いますが
コスト度外視ならいいと思う

投稿日時 - 2016-12-23 14:31:00

補足

ありがとうございます。

サブテーブルを使う理由はZ軸のリミットの為とバイスのザグリのピッチとMCのテーブルの溝ピッチが合わない事が理由です。
一旦、サブテーブルとMCテーブルを固定してサブテーブルとバイスを固定しなければならないからです。

コストはA7075だとすごい金額でした、それで質問したのもあります。

投稿日時 - 2016-12-23 15:05:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:52:00

治具にアルミを使う事もよくありますが
使っていてやはり問題点として挙げられるのは
切り屑の擦過や打痕に弱い事ですね。

通常の使い方であれば、強度的にはA5052でも事足りると思いますが
耐摩耗性の面ではA7075でも辛いです。
尤も取付面自体は痛むわけではないので、付けっぱなしならそれほど問題になりません。

従って着脱が頻繁にあるようなら鉄系材料を使ったほうが良いと思いますが
そういうのが気にならないなら75でも良いんじゃないでしょうか。

投稿日時 - 2016-12-23 06:46:00

補足

物凄く参考になりました、ありがとうございます。

バイスはずっと付けっぱなしです。
むしろA5052のほうが良いでしょうか?
バイス自体はおそらくある程度の圧力がかかるはずですが一部分に負荷が掛かるようなことはありません。

投稿日時 - 2016-12-23 14:55:00

お礼

有難うございました。他の素材を検討します。

投稿日時 - 2016-12-28 12:53:00

あなたにオススメの質問