バーチャルギヤチェッカーとそれに基づく歯形測定機検定システムの構築

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15206018
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 久保 愛三 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027899)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小森 雅晴 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90335191) ; 野中 鉄也 京都大学, 工学研究科, 助手 ; 吉住 恵一 松下電器産業株式会社, 高度生産システム開発カンパニー・3次元ナノ測定グループ, グループマネージャ[研究職] ; 佐藤 孝 大阪精密機械株式会社, 統括部長[研究職]
• Keywords: 歯車 / 精度検定 / 歯形精度 / バーチャルマシン / インボリュートアーティファクト

Research Abstract

全ての輸送機関駆動等に不可欠な歯車は、その100nmオーダの3次元面形状精度が性能を決めるため、その品質管理に用いられる歯形測定機の精度の維持は重要な課題である。ISOの品質保証制度の影響もあり、機械部品の品質保証に用いられる形状測定機には、測定の不確かさを明示することが求められている。この要求に理論的に正しく対応するため、測定機の構造、動作に対する完全なシミュレーシヨンモデルを構築し、これをバーチャルマシンとして、可能性のある種々の影響因子を考慮した理論測定結果を求め、現実の測定結果と比較することにより、歯形測定機の精度検定を行うシステムを構築し、トレーサビリティーのある歯車品質保証制度の技術的根幹を確立することを、本研究は目指すものである。
本年度は本研究の第二年度であり、以下の実績を上げた。
(1)原子間力センサ付超高精度3次元測定機を用いて、平歯車用インボリュートアーティファクト、はすば歯車用インボリュートヘリコイドアーティファクトの一部の高精度測定を実施し、解析した。これにより、原子間力センサ付3次元測定機を用いた超高精度値付け技術の基礎を得るとともに、高ねじれ角歯車などに適用する場合の課題を明確にした。
(2)歯形測定機各部の有する誤差要因を、歯形測定バーチャルマシンに取り込み、不確かさの算出シミュレーションを行ない、妥当な不確かさの値が得られることを確認した。
(3)各種アーティファクトを用いた歯形測定機の検査・校正法を、歯形測定バーチャルマシンを用いて考案し、その精度を評価した。
(4)アーティファクトの評価と値付けのための測定法として光学的非接触計測法を取り上げ、その高精度測定のための準備を行なった。