形状データに基づく金型研磨における回転型工具経路が仕上げ面精度に及ぼす影響

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650145
• Research Institution: Kitakyushu National College of Technology
• Principal Investigator: 坂本 正史 北九州工業高等専門学校, 校長 (60039089)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺井 久宣 北九州工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教授 (10227506) ; 水垣 善夫 九州工業大学, 工学部, 教授 (50174016)
• Keywords: 金型の磨き作業 / 金型研磨ロボットシステム / 形状データに基づく金型研磨 / フラクタル磨き経路 / 往復経路磨き / 四角ペアノ経路磨き / 三角ペアノ経路磨き / 粗さ・形状のオンマシン計測法

Research Abstract

申請者のグループでは使いやすい三次元CAMの開発を行い、これを用いた金型研磨ロボットシステムの開発を行った。研磨加圧力制御機能を備えた研磨装置を開発し、手の力覚に代わるアクティブな研磨を可能にした。また、金型の位置と向きを自動検出する機能を持たせることによりにより、産業用ロボットを磨きシステムに使用することを可能にした。
この自動磨きシステムの改善を行うとともに、金型表面粗さ及び形状精度のオンマシン計測法を開発し、その有用性を検討した。金型磨き作業においては型くずれ、粗さのばらつきが生じないことが最も大切であり、作業を中断せずに計測することが大切である。レーザセンサを用いた計測法を実験的に検討し、実用可能であることを確認した。
また、往復・四角ペアノ・三角ペアノ経路磨きによる基本的磨き特性の把握のために、フラクタル経路の解析を行い、シミュレーションと実験等により加工条件とうねりや粗さ等の加工面品位との関係を比較検討した。また、比較のための評価方法についても研究し、磨き加工面の三次元形状を「面」で評価するための、二次元FFTを利用した磨き加工面のうねり評価を行った。
金型の磨き作業において、磨き工具の移動経路が仕上げ面の品位に与える影響は非常に大きく大切であること、磨き経路の中でも特に三角ペアノ磨き経路が優れていることが確認できた。