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ロール振れ精度を向上させるには？
- ある生産設備で2000×200×2200のサイズのロールを製作したいが、製作メーカーが見つからない。具体的な設計公差や製作メーカーの情報を教えてほしい。
- ロールの設計図面を作成する際には、軸やハウジングの嵌合公差、精度の高い軸受の選定が重要である。しかし、製作メーカーではないため、加工条件や環境、加工機械の精度や検査精度などについてはわからない。
- 製作可能な範囲での具体的な設計公差や製作メーカーの情報を教えてほしい。
- その他（開発・設計）
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「製作可能な具体的設計公差等」 とは何の公差を示しているのでしょう？ 貴社で付き合いのある加工業者の値は、信用できない？？ もっと、高精度の値が出せる会社を探している？ 逆にどこまで、設計公差を緩くできる？ 公差は加工業者が右と言えば右に出来るわけではないのですから、 設計的に許容できる公差で作れるかどうかだけと思いますが。
鋼で考えた場合、経験上いくつかの質問と その仮定を出して回答（ｱﾄﾞﾊﾞｲｽ）します。 ?肉厚が不明ですが、精度にこだわれば 軸は1本物（通し軸）にすべきでしょう となると軸重量に耐える剛性も必要でしょうから 自分なら20mm位肉厚を検討します。 ?本体と軸の組み立てには「ﾊﾌﾞ材」が必要 ここにもある程度の強度が必要です。しかも2重ﾊﾌﾞを考えます。 軸と本体の共振を押さえないと精度が出ません。 （最終研磨加工時に振れ・共振とかの問題あり） 従って、≒25mmのﾊﾌﾞ材検討します。 ?ﾊﾌﾞと軸は１体物にして、本体に焼き嵌め ?前後しましたが本体ﾊﾟｲﾌﾟも外径と内径夫々 同心加工必要。旋盤では内径と外径との芯狂いでますから 内径はﾎｰﾆﾝｸﾞ加工。内径を基準に外径を仕上げます（▽▽） 軸材も応力除去焼鈍品の外径1発加工 ?ﾊﾌﾞ材もﾊﾞﾗﾝｽも考慮し、全面1発加工 軸部とは突合せ溶接 凸形肉盛溶接後大きなR加工（機械加工） 等等、まだまだ書ききれません。 このように精度を重要視してﾛｰﾙを加工しても信頼できる外注業者で ないと組みあがった後では中身が全く見えませんから「手抜き」が あったりします。設計どおり進んで最終軸部と外径の研磨仕上げと なりますが軸受部分の精度が問題となります。1μmは不可能と思います。 せいぜい20～30μmでしょう。つまり現実的にはこの程度の振れは 本体外周部には発生。本体の真円・円筒度は7～9μm （全て常温室内）限度で しょう。何れにしても2000mmがいやらしいです。せめて1200mm位であれば… 単純に「経験上」の感想です。 すべてに於いて高精度側へ移行するはずですから
皆さんが記載されている通りで、機械に無知な人の考えることですね。 この仕様を持ち出される場合は業務の継続停止とかのシグナルとか 別なことを考えてしまいます。 瞬間的というか条件反射的に設計の外部の人の考えることと理解が できなければ設計は無理ですね。 他にも例えば１平方メートル４方の厚さ９ｍｍの平板に２トンの負荷が ２００ｍｍ４方中央部に負荷されたときに最大タワミ０．３ｍｍ以下に なるようにリブ形状を設定してほしい。 これらも実際には(現実としては）無理ではないかというのが実感。 リブを張るからには下部に一定の空間が必要になります。 （全周自由支持） この依頼例は実際の話・・・(コストを積めば可能ですが） 但し、このタワミ変形エネルギーを周辺の部材（支持材をチャンネル で内側へ向けて逆コの字に組む)で構成したときにチャンネルの変形に 吸収させることで垂直変位0.3ｍｍ以下にはＦＥＭで可能の結論をだし ましたが、理解されなかった経験があります。 いずれにしても変形に係る課題は設計者泣かせの難題を出される場合が 多いですね・・・
kotae
たとえばこのロールがスチールで出来ているとして，その温度の最も高い部位と低い部位の間の差が１℃あったとすればそれだけですでに円筒度１μありますので，こういった仕事を請けてくれるのは研究室レベル，さもなくば単なるバカのいずれかではないかと思われます． まずは検証の環境，方法から定義しないと無理でしょう．
限りなく不可能に近い数値ですが、これに迫れる(その前に検収条件の詰めも大変です)加工屋さんがあったとして、べらぼうな費用になるでしょう。 使用環境条件も極めて厳しく管理する必要がありますね。 何の機械か存じ上げませんが、私なら、根本から設計を見直します。もう一度違う発想で最終目的を達せないかから検討するのがベターだと思います。
お礼
詳細なアドバイス有難うございます。ロール面長１６００×Φ200（ｼｪﾙ肉厚19t）で軸受組み込み後の最終振れを３μmで製作した実績はあります。 当然、加工時の温度変化と実際に使用する温度雰囲気にｺﾝﾄﾛｰﾙしました。加工公差にしても相当苦労したと当時の製作ﾒｰｶｰから聞いております。 振れ３μｍの製作実績から如何に１μｍが困難でチャレンジングかは、理解しているつもりです。
補足
mk1954様 回答で頂いた1200mmくらいであれば可能となるのは、工作機械精度の問題ですか？