1992 Fiscal Year Annual Research Report
数学モデルに基づく精密加工システムの精度設計に関する研究
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04650112
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
杉村 延広 神戸大学, 工学部, 助教授 (80135813)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
社本 英二 神戸大学, 工学部, 助手 (20216146)
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
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| Keywords | 精密加工 / 精度設計 / 形状創成モデル / エンドミル加工 / 同時制御加工 |
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| Research Abstract |
平成4年度は、同時多軸制御加工における加工精度の解析を目的として、以下の項目について検討した。
(1)加工誤差の定式化
機械加工プロセスにおける誤差要因の分析を行い、エンドミルを用いた同時2軸制御加工および同時5軸制御加工における形状創成誤差のモデルを構築し、加工面の幾何学的誤差と形状創成運動の誤差との関係をモデル化することができた。この形状創成誤差モデルを用いることで、工具と工作物間の相対運動の誤差が加工面に与える影響を数学的に解析することが可能になる。
(2)同時2軸制御加工における加工誤差の解析
形状創成誤差のモデルを用いて、同時2軸エンドミル加工による円筒面形状、らせん面形状などの加工面の創成プロセスについて誤差解析を行った。この解析では、これらの形状を加工するための創成運動軸の組み合わせとして、2つの直線送りの組み合わせ、および直線送りと回転送りの組み合わせを考えた。解析結果より、それぞれの組み合わせにより、加工面の形状誤差が変化すること、加工面の形状により適切な創成運動軸の組み合わせが存在することが、数学的に明かとなった。
(3)同時5軸制御加工における加工誤差の解析
形状創成誤差のモデルを用いて、複雑な自由曲面形状を同時5軸エンドミル加工により創成する場合について、加工面の幾何学的な誤差解析を行った。この解析では、各送り運動軸に5つの自由度を持つ運動誤差を考えた場合、および送り軸方向の運動誤差のみを考慮する場合の2つについて形状創成誤差モデルを作成し、解析を行った。この結果、各送り運動軸の誤差が加工面の誤差に与える影響を、定量的に評価することができることを明らかにした。
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[Publications] T.Moriwaki.N.Sugimura.et al: "A model based design of Kinematic accuracy of machine tools" Proc.of PROLAMAT 92. 673-684 (1992)
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[Publications] N.Sugimura and T.Moriwaki: "A product modeling system considering geometric constraints and its application to basic design of machine tools" Proc.of IMACS/SICE 92. 2. 1157-1162 (1992)
