menu
home
SHINKO FESとは About SHINKO FES
お気に入り Favorite
menu

バーチャルスタッフもりおのブログです。商品や技術のことを深掘りしてお伝えしていきます。だから、ブログの名前は、「ここ掘れ、ワンワン!!」

This is virtual staff, Mori's blog. I will let you know about our products and technologies deeply. So my bolg name is "Dig here, Bowwow!!"

わかばのブログはこちら Wakaba's Blog
2024/06/24
技術のお話 Technology Stories

その12:フランジ

これまで、送り軸のベアリング、軸、キーについて説明してきました。
今回は、「フランジ」について説明したいと思います。
フランジとは、リング形状をした「つば状」の部品で、機械のフレームや構造体に軸を確実に固定し、
動力伝達や運動の安定性を確保するために非常に重要な部品です。

フランジの役割

1.軸の固定と位置決め:

・フランジは工作機械のフレームに軸を固定するために使用されます。
例えば、送り軸の場合、ベアリングをフランジ内径部分に組み込んで、
フレームに固定するのに使われています。
(ベアリングの外輪が固定され、内部が回転します。)
これにより、軸は正確な位置に安定して設置され、回転中の振動やずれを防ぎます。

2.力の伝達:

・フランジを介して軸がフレームに固定されることで、軸が回転する際に発生する力が
効果的に駆動部に伝達され、機械全体の動作の安定性が保たれます。

3.振動とノイズの低減:
・適切に設計されたフランジは、軸の回転による振動を吸収し、
ノイズの発生を抑える効果もあります。
これにより、機械の精密性が向上し、長期間にわたる使用に耐えることができます。

フランジの材質と設計
1.材質:

・当社では、通常、炭素鋼を、場所によっては鋳鉄を使います。
一般的には、ステンレス鋼、アルミニウム、特殊合金が使用される場合もあります。
材質の選定は、必要な強度、耐腐食性、および機械の運用環境に基づいて行われます。

2.設計:

・フランジの設計には、軸の直径、取り付けるフレームの特性、および運用中の荷重条件が考慮されます。
フランジはボルトでフレームに固定されることが多く、ボルトの数、配置、サイズが重要な設計要素です。
また、密封性を向上させるためのガスケットやシールの使用が考慮されることもあります。

品質上のポイント

1.精度、寸法、内径中心位置:

・フランジの寸法精度は非常に重要で、ボルトで取り付ける部分も含め、
各部の寸法精度が機械のパフォーマンスに直接影響します。
各部の寸法精度の加え、内径中心位置の精度は、軸のずれや振動の原因となりますので、
部品製作時においても、組付け時においても、特に気を使う場所です。

・軸は両サイドで固定されますので、2つのフランジの芯が揃う必要があります。
さらには、軸とフランジが嵌められるフレーム側の穴の部分も
軸・フランジがピタリと真っすぐに装着されるよう
両サイドで、芯が揃ってなければなりません。
当社は、耐振動性や耐久性に優れたボックス型のフレームを採用していますので、
加工後の穴精度やピッチ間の修正がしにくく、協力企業の加工技術にも相当に高いものが求められます。
また、組付け時にも、位置調整が困難で高い技術や工夫が必要となります。
「製造は組立て工程じゃなくて、最終的な品質を作り上げる工程」と言っていますが、この場面は、まさにそうですね。

2.耐久性と強度:

・高い荷重や厳しい条件下での使用を想定して、フランジは、部品単体としても、組付けられた状態としても、
十分な強度と耐久性を持つように設計される必要があります。
これは、材質の選定だけでなく、形状も重要です。
内径は円形ですが、外は取付位置や必要な取付け強度により、
円形だけでなく必要に応じて、四角形、五角形、その他形状が採用されます。
また、幅、厚み、段の有無など、必要特性を考慮して設計されます。
市販品もありますが、当社では、特性を出すために、自分たちで設計し、
協力企業に加工製作をお願いしています。

※本文は、ベース文章から、生成AIを使って作成しています。

2024/06/24
技術のお話 Technology Stories

Vol.12: Flanges

Hello, this is Morio.

Until now, I have discussed bearings, shafts, and keys for our feed shafts. Today, I’d like to explain about “flanges.” A flange is a ring-shaped, collar-like component that is extremely important for securely fixing shafts to the frame or structure of machinery, ensuring stable power transmission and movement.

Roles of Flanges

1. Fixing and Positioning Shafts:

Flanges are used to fix shafts to the frame of machines. For example, in the case of our feed shafts, bearings are incorporated into the inner diameter of the flange and then fixed to the frame (the outer ring of the bearing is fixed, and the inside rotates). This ensures that the shaft is stably positioned at the correct location, preventing vibrations and misalignment during rotation.

2.Power Transmission:

When a shaft is fixed to the frame through a flange, the force generated during rotation is effectively transmitted to the drive section, maintaining the stability of the entire machine’s operations.

3.Reduction of Vibration and Noise:

Appropriately designed flanges absorb vibrations caused by shaft rotation and also reduce noise generation. This enhances the precision of the machinery and allows it to withstand long-term use.

Materials and Design of Flanges

1.Materials:

At our company, we typically use carbon steel, and in some places, cast iron. Generally, stainless steel, aluminum, and special alloys are also used. The selection of materials is based on the required strength, corrosion resistance, and the operational environment of the machine.

2.Design:

The design of flanges considers the diameter of the shaft, the characteristics of the frame to be attached, and the load conditions during operation. Flanges are often bolted to the frame, and the number, arrangement, and size of bolts are critical design elements. The use of gaskets or seals to enhance sealing is also considered.

Quality Points

1.Precision, Dimensions, and Central Position of the Inner Diameter:

The dimensional accuracy of flanges is extremely important, including the parts where bolts are used for attachment. Each part’s dimensional accuracy, including the precision of the central position of the inner diameter, directly affects the performance of the machine and can cause misalignment and vibrations if not precise. This requires careful attention during both parts manufacturing and assembly.
Since the shaft is fixed on both sides, the centers of the two flanges must align. Moreover, the parts of the frame where the shaft and flanges fit must also ensure the shaft and flanges are mounted straight and centered on both sides. Our company uses a box-type frame known for its excellent vibration resistance and durability, which makes post-processing hole accuracy and pitch adjustments challenging and demands high processing skills from our cooperating companies. During assembly, position adjustments are difficult and require high skill and ingenuity. “Manufacturing is not just about assembly, but about creating final quality,” and this scenario exemplifies that.

2.Durability and Strength:

Considering high loads and harsh conditions, flanges need to be designed with sufficient strength and durability, both as individual parts and when assembled. This involves not just material selection but also the shape. While the inner diameter is circular, the outer part may vary according to the mounting position and required attachment strength, using shapes like circles, squares, pentagons, or others as needed. Width, thickness, and the presence of steps are also designed considering necessary characteristics. While off-the-shelf products are available, our company designs our flanges with these features ourselves to enhance specific characteristics, relying on our cooperative companies for manufacturing.

#This blog is made by generative AI from original text.

TOP