2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an autonomous ultra-precision machine tool having functions of on-machine measurement and tool shaping
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15H03900
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
中本 圭一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90379339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹原 弘之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00205882)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / 精密部品加工 / 超精密計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機上計測における測定時間は非加工時間でもあり，測定に長時間割くことは高価な加工機を効率的に使用しているとは言えない．そこで，加工形状の中で工具の位置決め誤差などが影響を与えやすい特徴的な領域（形状の一部）の測定結果を参考にして，その他の領域の加工誤差について補間的に求めるとともに，機上計測で得られた測定結果から加工誤差を算出して，目標形状への修正加工を行えるようにした．このとき，これまでに超精密切削加工に向けた工程設計及び工具経路生成手法の研究に取り組んできた知見を活かし，生じた加工誤差を打ち消すため，工具の位置決め誤差，摩耗やたわみを補正するように工具経路を生成した．
また，円弧状の切れ刃や，加工対象に適した任意の工具形状を機上で成形するできるように，成形条件を最適化して成形後の工具形状と位置を保証できるようにした．この結果，補正に相当な時間を要する工具の位置合わせ誤差を解消でき，加工準備の労力を大幅に低減することができた．
さらに，機上計測と工具の機上成形を連携させ，良好な加工状態を維持する工作機械の自律的機能を開発した．断続的にワークの機上計測を行いながら，工具摩耗を要因とした形状修正を必要とする前に，切れ刃を再生してその新たな位置を基にNCプログラムを補正して以降の加工を継続できるようにした．これにより，工具交換が不要になることから加工形状の高精度化と，加工時間とコストの削減が期待でき，従来よりも微細形状を長時間安定的に創成できるようになった．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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