治工具設計時のたわみ量許容値

質問

耐圧の考慮が必要な治工具設計の場合に
板厚選定にて必要なＭＡＸたわみ量を計算値を出しても
このたわみ量だったらＯＫとなる決めて（許容値）はどこでしょうか？

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

＜耐圧＞というのが判りにくい表現。許容応力のことでしょうか？

冶具はサイズ／重量が制約される場合を除き、板厚を増して頑丈にすれば応力は減らせます。コスト検討は数が多い製品でこそ重要で、冶具では作業性、使い勝手を優先する。

＜このたわみ量ならＯＫ＞ ＝ ＜ＭＡＸたわみ量＞　ですか？

それが幾らでよいかは冶具の用途次第。
500×500の板と仮定、
その上に位置決めなどして組付ける冶具では、ミリ単位のたわみ量で構わないとする場合も有れば、
0.01を要求する冶具もあります。
前者なら10mm厚のアルミ板などでもよいし、後者は平板では難しいとなればリブ補強をした定盤のような構造が望まれます。

板のたわみが位置精度に影響する度合い　は絵に描いて求めればよいが、冒頭で述べた制約ある場合は別として、厳密にやること少なく適当に済ませます。

お礼

用途次第ですね。。。
おっしゃる通り、最終的には重さも考慮しながらリブ補強と
なりそうです。。
ありがとうございます。

回答No.5

noname#230359

↓の解析図は所謂、平行リンクによるクランプシリンダーでのクランプ機構を
私が解析したものですが、部材の剛度(EI/L)や、その比(剛比)により実際の
クランプ力は変化する。それを計算で求めるにはそれなりの知識と経験も
必要となる。しかし並みの設計者では出来ない仕事かもしれませんが、
逆を言えば設計できない機械設計者が沢山いることも事実です

如何に設計で希望する力を伝えられるかという目的に対して、剛性を考慮して
考え、たわみ量という静的な許容値を決めるのは手段の他にならないでしょう
さらに動的な運動が加わるならば慣性力も考慮する必要も出てくるだろうし
まさにケースバイケースで的確に判断して最適な設計をすることが大事だろう

参考URL：

http://www.fastpic.jp/images.php?file=8259765013.jpg

補足

ご回答ありがとうございます。
設計に答えはないですが、問題点に対する視点を細く、ときには広く
ひとつずつ問いかけていく必要がありますね。
設計できない機械設計者の一人にならないよう。日々精進致します。

回答No.4

noname#230359

自分で考える

剛設計なのか柔設計なのか

コストはどこまでかけれるのか

そこには本当に力がかかるのか

そこは重要な部位なのか

FMEA

http://ja.wikipedia.org/wiki/FMEA

お礼

ほんとにそうですね...

回答No.3

noname#230359

> 耐圧の考慮が必要な治工具
・・ってことですから、圧力容器か、圧検の治工具かな？

たわみ量は、その治工具の目的によって、
設計者が決めることです。

私だったら、弾性変形する範囲の半分以下、３分の１程度に留めるかな。
詳しい話が書いてないので、テキトーですが。
御参考まで。

お礼

・・ってことですから、圧力容器か、圧検の治工具かな？
＞圧力検査の治工具です。

確かに答えのない設計者が判断、選定していくところですね。
治工具の目的に目線を向けてなかった部分もありました。
落ち着いてみます。

回答No.1

noname#230359

治工具の使用目的に応じてとなるでしょう。
話しは反れますが、
※ 冶具と書いたり、治具と書いたりします
※ 和→英なら、ＪＩＧと訳したり、ＴＯＯＬと訳したりします

さて、ＴＯＯＬなら、各部分に加わる荷重のパターンにより、[ご存知でしょうが…]
? 静荷重
? 動荷重（片振り、両振り、衝撃的）
により、Ｓ－Ｎ曲線で許容応力を求め、その許容応力から求めた“撓み”が許容値です。

また、新動画加わる場合は、共振の考慮値が“撓み”が許容値です。

後は、蛇足ですが、落下による変形や、他部品との接触部の面圧や摩耗の考慮で、
剛性を高めたり、硬度(耐面圧力)を上げたりします。

また、ブッシュとピンやガイドとレールの場合は、転がり接触でなく滑り接触の場合には
ピン径やレール幅の1.5～2倍以上ガイド長さを取るが、製作上のノウハウです。
“撓み”が許容値と異なる内容ですが、隙間設定を考慮しても“こじり”が発生し、
焼き付きを発生させる等で動かなくなります。

以上のように、ノウハウが微妙に関連してきますから一概に云えません。
（梁の強度計算なら、撓み量と梁スパンでの撓み率で、簡易確認をする場合があります）

その他に、治工具の動作中に反力が発生し、撓み方向と反力が直角に近い場合には、
撓みが増幅される場合があるので注意ですが、それらも分析手法より使用ノウハウで
各会社に伝承されている内容です。
これらも、一概に云えません。

参考URL：

http://www.crane-club.com/study/dynamics/load.html http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html

お礼

やっぱり使用目的での判断なんですよね。。

質問が漠然としていますが、
梁の強度基準のようなスパンの300分の１または800分の１など
設計思想の中で基準・目安となるものがないかと
もやもやしている状態での質問でした。

参考資料まで乗せていただきありがとうございました。