部品加工精度を考慮した機械組立品の挙動解析モデリング

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455067
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 木村 文彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60133104)
• Keywords: 加工精度 / 加工誤差 / 組立モデリング / 挙動解析 / CAD

Research Abstract

本研究の目的は、機械構成部品形状の持つ加工誤差が、製品機能要求より設定される機械組立品の運動挙動精度に及ぼす影響を解析するための計算機支援によるモデリング手法を確立することである。この解析手法の基になる誤差付きの部品形状表現法を検討し、更に、合理的な公差配分手法を追及する。具体的には以下のように研究を進めた。
1.加工誤差モデリング
加工の種類や加工方法、工作機械の種類などにより、典型的な加工誤差の類別を行い、巨視的な誤差モデルを構成した。誤差モデルは基本的には3次元形状モデルにより空間的な誤差領域として規定された。定性的あるいは定量的に詳細度の異なるモデルが構成され、例えば、表面性状などの微視的構造は巨視的モデルの付加情報として表現された。
2.加工誤差を含む部品形状モデリング
部品の幾何公差も加工誤差モデルと同様の形式で表現し、部品の名目形状モデル、設定された公差のモデル、加工要求を反映した加工誤差モデルを統合的に部品モデルとして構成する方式を検討した。これにより、単体部品としての公差設定と加工工程設計の整合的な精度管理を計算機支援の基に実現できる。
3.機械組立品の挙動解析モデリング
部品の誤差モデルに対する重みを付加した物体間の干渉・接触検出に基づき、機械組立品の運動挙動解析を行う手法を検討し、一部を実装した。一般的に解析すると計算量が多くなるので、機械の主要な稼働状況を設定し、影響度の大きい誤差を効率良く同定する手法を採用した。

Research Products

• [Publications] Fumihiko Kimura: "Computer Aided Tool for Collaborotive Product Development" The 4th Intimational Confounce on Antomation Technology. 8-11 (1996)
• [Publications] 木村文彦: "設計論とCAD" 精密工学会誌. 62巻6号. 773-778 (1996)
• [Publications] Michiko Matsuda.et al: "Generation of Milling Data in a Virtual Mamfacturing Framework" Proc.of Conf.Deogn of Information Infre-stmcton Systems. 221-2209 (1996)
• [Publications] Kiwamu Kase,et al.: "Geometrical Evaluation Models in sheet Metal Forming" RIKEN Review. No.14. 55-56 (1996)