電気粘性流体を用いた可変減衰機構付き工作機械用テーブルシステム

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555044
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 稲崎 一郎 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051650)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 枝村 一弥 藤倉化成(株), 技術開発部・マネジャー, 研究職 ; 都築 良彦 ブラザー工業(株), 品質技術センター・部長, 研究職 ; 青山 英樹 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (40149894) ; 青山 藤詞郎 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70129302)
• Keywords: 電気粘性流体 / テーブルシステム / 工作機械 / 減衰力 / ひびり振動 / 切削加工

Research Abstract

本研究は,転がり案内された工作機械用テーブルに対し,電気粘性流体の粘性抵抗を利用したフイルムダンパを付加することによって可変減衰力機能を持たせて,切削送り時等の高い減衰能が要求される場合に必要な粘性抵抗を発生させて,びびり安定性を向上できる,新しいハイブリッドテーブルシステムの実用化を図ることを目的として,2年間の計画で研究が遂行されている.初年度である平成7年度においては,主としてテーブルに付加する可変減衰機構の試作とその性能評価が行われた.得られた結果は,以下のとおりである.
(1)テーブルシステムの設計が行われた.電気粘性流体を用いた可変減衰力発生機構部の設計設計と試作が行われ,これを転がり案内タイプのテーブルシステムに組み込む形で設計が行われた.
(2)可変減衰力発生機構を組み込んだテーブルシステムの試作が行われた.
(3)試作したテーブルシステムの動的特性をインパルス応答法により評価した.その結果,試作した電気粘性流体を用いた可変減衰力発生機構に電場を印加することにより,共振周波数におけるコンプライアンスのピーク値がかなり抑制され,その性能が実用上有効であることが確認された.また,可変減衰力発生機構の応答特性を測定したところ,時定数が薬13msであり,実用上十分な応答速度を持つことが明らかとなった.
次年度は,以上の成果を基に,実切削実験を行い,提案するテーブルシステムの実用化をめざす計画である.

Research Products

• [Publications] 青山藤詞郎,枝村一弥: "ER流体を応用した工作機械テーブルシステムの動特性向上" 日本機械学会論文集(C編). 60. 2964-2970 (1994)
• [Publications] T.Aoyama,K.Edamura: "Application of Electrorheological Fluid for the Improvement of Dynamic Characteristics of Machine Tool Table Systems" Proc.of 9th ASPE Annual Meeting. 53-56 (1994)
• [Publications] T.Aoyama,K.Edamura Y.Tsuzuki: "Increase of the Dynamic Stiffness of Machine Tool Table Systems by Applying the Electrorheological Flurd Film Dampers" Proc.of Int.Conf.on Precision Engng,Singapore. 106-109 (1995)