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

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650112
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 杉村 延広 神戸大学, 工学部, 助教授 (80135813)
• 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)
• Keywords: 機械加工システム / 精密加工 / 形状創成過程 / 数学モデル / 精度設計

Research Abstract

平成5年度は以下の項目について研究を行った.
(1)精密加工システムの精度設計の方法論
精密加工システムの精度設計,特に創成運動精度の設計を行う方法論について検討した.すなわち,機械加工システムの創成運動の誤差が加工面の形状誤差に与える影響を定式化した.また,この式に基づいて,加工面の許容誤差から創成運動の誤差を決定する手法を提案した.
(2)精度設計システムの開発
(1)で提案した方法論に基づいて,加工面に要求される形状精度に基づいて創成運動の誤差を決定するシステムの開発を行った.このシステムは,同時2軸制御加工および同時5軸制御加工の場合について,創成運動の許容誤差すなわち精度を設計することができる.また,このシステムにおいては,創成運動の精度を設計する際に,コストを表す関数を導入し,このコストを最小化することで適切な創成運動の精度を設計している.
(3)精度設計システムの評価
エンドミルを用いて同時2軸制御加工により円筒面およびらせん面を加工する場合を例に取り上げ,加工面の要求精度より創成運動の精度を設計した.また,エンドミルを用いた同時5軸制御加工による自由曲面加工についてもケーススタディを行った.以上の結果,ここで提案した方法論は精密加工システムの精度設計を行う上で有効であることを確認できた.

Research Products

• [Publications] T.Moriwaki,N.Sugimura and Y.Miao: "A model based design of kinematic accuracy of machine tools" Proc.of PROLAMAT. 673-684 (1992)
• [Publications] 森脇,杉村,苗: "工作機械の精度設計に対する解析的アプローチ(第2報,加工面の要求精度に基づく創成運動の精度設計について)" 日本機械学会論文集C編. 59. 2564-2569 (1993)