- ベストアンサー
装置のフレーム製作時のひずみ除去方法
- 装置のフレーム製作時に生じるひずみを除去する方法について解説します。
- ひずみの除去には、溶接時の熱応力を軽減する方法や、フレームの補強などが有効です。
- ひずんだフレームは、正確な設計図通りに動作しない可能性があるため、注意が必要です。
- 溶接・組立技術
- 回答数5
- ありがとう数2
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
どもども。 私の設計している設備でも、□50の角パイプを使ったフレーム構造が標準です。 ご指摘の通り、溶接歪みは避けられませんので、平面のいる場所には予めブロックを溶接しておき、最終段階（フレームの塗装が済んだ後）で、フライス加工をしてもらっています。 門型のフライスを持ってるところじゃないとできないサイズですが… 化粧パネル取り付け用のタップなどは、納品されてからの現物合わせで加工します。 溶接モノは皆さんがご指摘の通り、溶接屋さんの腕次第、という事になります。 設計者としては「幾何公差等で指示する」というのも考えられますが、鉄工所のおっちゃんに「なんぼ書いても出来んもんは出来ん！」と叱られる可能性が高いです（笑） 優等生的な回答とすれば「歪んでも最終精度に影響しない様な構造にする」でしょうかね。 P.S. アルミフレーム組立に替えてみたこともあったのですが、組立で精度が出せる反面、組立者の技量によって品質がばらついてしまう、腕の悪い人にさせると時間ばかり掛かる、社内の組立者を拘束してしまう（外注すればその分他の仕事が出来る）等の理由で溶接モノに戻りました。 お金が外へ出ていかない、というメリットはありますが、ヒューマンリソースが限られていまして… あと、アルミフレーム組立品は、完成設備の輸送時にフォーク掛けたり、ドスンと置いたりするとズレることがありますので、荷掛けする場所をよく考えとく必要があります。
その他の回答 (4)
> 図面はまっすぐ線が引けるのですが、実際溶接となるとグニャグニャになってしまい > 最近溶接構造のフレームを作図するのが、気が引けてしまいます。 韻を踏んだ質問になって？いますね。 さて、悪い事を考えていても前に進まないので、今までの知識や経験を生かして、図面は どんどん描くべきです。 どうしても無理なら、溶接現場から問い合わせがあります。 その時に、色々な救済案をお互いから出し合い、解決していけばよいと考えます。 その関係からの知識がknow-howとなり、その人とのつながりがknow-whoになります。 （know-whoで、事前に確認が可能となってきます） ? 溶接の点付け手法や溶接の順番。 フル溶接にあえてしない溶接の仕方。 ? 冶具上で溶接するや、ねじ等での脱着可能な梁を設けて、製作時や運搬時の補強をする ? 高価になりますが、場合によっては納期が早いアルミフレームのねじ止め構造に変える 等の対応となるでしょう。
お礼
know-whoは確かに大事だと思いました。 やはり、一人では仕事ができないと痛感しました。 ありがとうございました。
溶接だけはできんな （学校の実習をさぼっていたためww） 基本溶接ものはグネグネです 量産で治具作れば まだましだけど 神業使える溶接屋さんに頼めば別だけど 絶滅危惧種です 結果 溶接物はグネグネだと思ったほうがいい また熱をかけるので 残留応力の問題で組みつけ後ひずんできます ↑ 焼鈍しするところは立派な会社 結論 溶接物は一見安そうに見えるが 安いものではないのです ほかにも強度不足 逃がしのために形状をいびつにしてしまうが 使用時は力がかからないので大丈夫だと 思ってしまうが 加工時に力がかかることをすっかり忘れている などもあります １ そのためあえてブロックにしてしまう ↑ 不評ですがありです ２ ねじ構造にしてしまう （ブロックの下にミガキの板をはり裏からねじ止め） ↑ 頭の古い人は部品点数が増えるためありえんというが、 トータル的にさまざまな問題も起こらなく 実は安のです ３ ミスミで出来合いのものを買う ← この頃いいのがある 溶接ですごいものを作ってごてごて 単純なブロック で作ったほうが 安く、機能的です ↑ 私の頭がバカなのでそもそもゴテゴテの溶接ものなんか考えない まあ、３Dにすると その辺も見えてくるんだけどね ごてごての溶接ものをモデリングするのはめんどくさいので 単純なLブラケット で設計して 干渉部を 面取り等で逃げる 実際当たるところは紙一重が多いです
設計側の責任ではなく、溶接屋のオッチャンの腕にかかっています。 ひずみの除去は仮付けで叩いて修正、本付け後でも叩く。しかしアングル材に較べてパイプの修正は難しそう。 グニャグニャが（真直な定規など基準を当てなくとも）目に見えるなら、河岸替えた方がよい。 設計としては、ひずみの逃げドコロを設ける構造を心懸ける。フレームに載せるプレートの間に当て板を設け、その厚みの調整により吸収するとか。 水平度不要なら３箇所固定にすると浮かないで固定できる。４、５、、と増えるにつれ＋１個ずつ
普通に何も考えずに溶接すると、ほとんど悲惨な状態というものになります そうならないような工夫が必要です。例えば、対角に本来は必要ではない部材 を仮に溶接し拘束することなどで、かなりの、ひずみを押えることができる ここら辺が現場のノウハウでしょう。もっとも設計段階にも問題があるかも （逆に拘束することで、溶接による残留応力が生じてしまうことにもなるので ものによっては、応力除去やきなましをした後に機械加工をする場合もある） 薄肉の角パイプフレームは、特に注意しなければなりません。溶接手順を工夫 してひずみを常に念頭に置いた溶接施工をする必要があると思います。 また必要のない連続溶接を避けたり、断続溶接や栓溶接など入熱量を減らす事 でも、ひずみを少なくできる要素の一つだと考えます 戻って、一旦ひずみが生じたものの矯正は非常に手間が掛る割に難しく厳しい 私も機械設計者なので現場の方から教わることも多いのです。従って現場での 作業などみたり意見交換することで、また一味違った良い設計ができると思う どうしても、ひずみを生じさせたくない場合は、敢えて厚板にすることもある
お礼
ありがとうございました。 大変参考になりました。 また、補足のアルミフレームの荷掛については、気づきませんでした。 以後気を付けようと思います。