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熱膨張について
- 不良返品を防ぐために、熱膨張の計算式を知りたい！
- 熱膨張による仕事の影響を軽減するために、鉄やアルミの膨張・縮小を計算する方法はあるか？
- 熱膨張によるトラブルを防ぐための情報を教えて！
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1.熱膨張係数について 省略 2.現在の環境での温度管理不備対策(1) ?ワークを1ヶ準備する。 ?マスタとして識別をする。(製品への混入防止） ?マスタの寸法を20°Ｃの条件で測定、記録する。 ?日常測定する環境に、マスタを置いておく。 ?日常測定は、マスタとの比較測定とする。 ?マスタは、定期点検する。（摩耗管理） 温度による、寸法変化はこれで0に近くなります。 3.現在の環境での温度管理不備対策(2) 社内規格を変更する。通常のワーク温度と20°Ｃ の差から、補正値を決め一覧表を作成する。 (鉄鋼用、アルミ用） 以上
始めまして 計算した訳じゃ有りませんが室温の変化が加工され る製品にどのように影響与えているかの資料取りま したの参考程度にご利用下さい。 基準となるブロックゲージを通常（鋼）とアルミ （手作り）にした場合、製品の測定結果（穴）がどう なるかというようなものです。 下アドレスの資料室７・８・９にあります。 http://www.natuo.com/sirilyousituhuremu.htm それでは
CAEとはなにかについて 下記URLのHPがいい参考になると思います。 「力」を「熱」に置き換えてみると、分かりやすいと思います。 http://village.infoweb.ne.jp/~fwhc9009/
計算式ではないですが、CAEにより「計算で」求めることは可能です。全体が一様な温度であったり、温度分布が分かるなら、形状が複雑であってもそれに応じた結果が出てきます。
単純形状の部品なんてほとんど無いですよね．参考までに追加させていただきたい事があります．加工熱というのは切削点から発生しているものですから，この部分を集中的に冷却する方法があります．マシニングの場合は，スルークーラントで工具の中心から切削液を供給し，旋削の場合はチップの近傍のホルダ部に切削液供給穴を設けて，すくい面と逃げ面を強制的に冷却すると良いかと思います．当然ですが，切削液は温度制御が必要です．また，ワーク全体を冷却するために大量の切削液を全体に供給する方法もあります．機械の改造を伴うかも知れませんが，歩留まりを考えると改造費の方が安いかも知れません．また，切削速度を可能な限り上げてみる手もあります．この場合，条件が合うと切削熱はほとんど切りくずによって持ち去られますので，ワークの温度はほとんど上がりません．機械が対応できるなら高速切削も実験したみたらどうでしょうか？
熱膨張のせいというのは、加工終了時は適正寸法に出来あがっているのですか？恒温環境作業は私もしておりませんが、０．０１位までなら、普通の条件下で十分作業しております。最終的な仕上げ段階で、熱や切削抵抗を最小限にする工夫をし、既存の設備と技術で、どこまで出来るかが勝負かと存じます。０．０１以下の寸法管理の話しでしたらご容赦ください。
お礼
ご回答ありがとうございます。 加工している場所は温度管理が全くできません。検査室はほぼ２０度近くにしているのですが品物を温度になじませるまでの時間がもらえずに困っている状況です。ですので熱や切削抵抗を最小限にする工夫はもちろんしているのですが常温で測定できないまま出荷というパターンが多いのです。ユーザーの方はしっかりと温度管理を行って測定しているようでその誤差が現れてしまいます。公差の方もＨ５の指定がしてある部分等あるので困ってしまいます。
このような回答で良いのかわかりませんが，材料には温度変化で変形する特性があり，どの程度変形するかを数字で示したのが線膨張係数と言うものです．これは材料特性表などに一覧が出ていると思いますが，１℃あたり１ｍの材料が何ｍもしくは何μｍ変形するかを表したものです．例えば１ｍのアルミ材は２３．６＾－６／℃であり，１℃で２３．６μｍ変形することになります．したがって，材料の寸法と温度変化がわかれば変形量を推定することはできますが，材料の熱容量の問題もあり中心部と外側の温度が違ったりするので，注意が必要だと思います． 特に切削加工などでは切削点の温度がかなり高かったりするので均一な熱変形をしない場合もあると思います．これで良いでしょうか？
お礼
ご回答ありがとうございます。計算式はわかりました。しかし疑問があります。 例えば複雑な加工を施した品物で場所によって肉厚が異なっていたりした場合です。やはりそういう場合は常温にするしか正確な測定はできないのでしょうか？
補足
CAEなる言葉を初めて聞きました。いったいどういうものなのですか？よろしければ教えてください。