本文へ移動
サポートシェアリングソリューション
OKWAVE Plus

このQ&Aは役に立ちましたか?

ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:電解研削盤の設計)

電解研削盤の設計についての質問

2023/10/19 21:33

このQ&Aのポイント
  • 電解研削盤の設計についての質問です。具体的な計算方法や計算結果が正しいか分からないため、教えていただきたいです。
  • 質問1では、ワークと砥石が接触する際の砥石から出力される力についての計算結果に関して質問しています。質問2では、送りテーブルのモータ容量の計算方法について疑問を持っています。
  • 質問3では、実際の作業中にワークのパイプが切れるまでに加わる外力について考え方を質問しています。質問4では、負荷がかかってもトルクが低下しないようにするためにブラシレスモータを使用することについての意見を求めています。
※ 以下は、質問の原文です

電解研削盤の設計

2018/09/11 00:36

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。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2018/09/13 21:16
回答No.2

回答1です

>三菱モータの資料にはそこまで乗っていませんでした。
それは汎用誘導モータの技術資料ですね
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/i_motor/pmerit/index.html

インバータ、或いはサーボモータの技術資料及び選定ソフト
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/items/soft/index.html
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/ex/select/sizing/capa/index.html
こちらの資料では先ずイナーシャ算出からスタートします
逆に言えば、負荷イナーシャ不明のままでは何も進みません

他社も同様です
https://www.fujielectric.co.jp/products/inverter/index.html
http://www.e-mechatronics.com/product/servo/index.html
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/inv/index.htm
カッターの選定例(ご参考):  
https://www.inverter.co.jp/app/APP/B-01/3_1.asp


>リードの最適長さもどのように決めて良いか分かりません。
概ね、価格で決まる
そのものの価格だけでなく加工のしやすさや入手性、或いは運賃等
そして汎用市販品で使えるものはそのまんま使う
https://jp.misumi-ec.com/vona2/mech/M0100000000/M0114000000/
https://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/products/manuallyoperatedlinearmotionunit/
https://jp.misumi-ec.com/ec/incadlibrary/detail/010781.html

使えないとしてもそのサイズから使える部品は参考にできる
例えばベアリングやシャフト等
回転速度とトルクからだけで選定すると
ものすごく細くなったりしちゃう
強度的には大丈夫でも
組み立て時に曲げちゃったりして
↑の手動スライドユニットとかなんて
恐らく正確に計算したらもっと極細で大丈夫であろう
何しろ手動なんだから

このQ&Aは役に立ちましたか?

この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

質問する

その他の回答 (2件中 1~2件目)

2018/09/11 20:56
回答No.1

>(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
この公式を使っても良いけれど、この式にはイナーシャ(慣性モーメント)が無い
イナーシャが無くても良いのは比較的低速で速度変動を考慮しなくても良くて
更に加速度は気にしない場合に限る
https://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No10/Statics10.htm

8.6 慣性モーメントと加減速トルクと加減速時間の関係
https://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No22/Statics22.htm
8.7 等価慣性モーメント
https://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No25/Statics25.htm

オリエンタルモータもやはりイナーシャ込みの計算ですよ
https://www.orientalmotor.co.jp/tech/reference/sizing_motor04/

>0.00001452kW
尚、検算してないけれど
これにイナーシャから計算したトルクを加えると
恐らくは0.1kwくらいになるんじゃあなかろうか?
それに安全率を加えると0.2kw程度のモータが妥当では?


>転造ボールねじC10 φ14 リード2mm
まぁ、最小寸法にしなければならないなら別として
https://jp.misumi-ec.com/vona2/mech/M0100000000/M0114000000/
寸法に拘らないならφ15リード10mmくらいが適当では?

>質問(4)
その通りです、ブラシレスDCモータは負荷変動が有っても回転数は安定してます
(許容負荷以内に限りますが)


>質問(5)
インダクションモータでも定格回転数からは正確な負荷トルクは出ません
出せるのは簡略式です(質問文にある式)
まぁ、いにしえの昭和の時代のモータ選定の教科書はこれだったし
定速トルクx係数=加速トルク < 係数は安全率とも言うし2~10倍くらい

正確なトルクはイナーシャから計算した加速トルクが必須です

補足

2018/09/13 10:47

>モータ容量計算について
 三菱モータの資料にはそこまで乗っていませんでした。
 公式を見ただけで分かるものですか?
 →モータ容量計算もう一度計算してみます。

>寸法に拘らないならφ15リード10mmくらいが適当では?
lumihertさんの経験から得た感覚ですか?
 リードの最適長さもどのように決めて良いか分かりません。
  

質問者

お礼をおくりました

さらに、この回答をベストアンサーに選びますか?

ベストアンサーを選ぶと質問が締切られます。
なおベストアンサーを選びなおすことはできません。