2015 Fiscal Year Research-status Report
工具カタログデータマイニングシステムによる難削材加工技術の最適化手法の開発
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15K17952
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
児玉 紘幸 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60743755)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エンドミル加工 / 難削材料 / データマイニング / クラスタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
難削材料の切削加工を支援できる切削条件決定システムを構築する．近年，チタン合金や炭素繊維複合材料，超耐熱合金などに代表される難削材料加工の需要が高まってきたが，その材料特性により現場に合った最適な切削条件の決定が難しい．これまでに，難削材料の被削性を材料特性の観点から定義する手法の提案が行われてきたが，具体的な切削条件決定の指針を提示するまでには至っていない．そこで本研究においては，非階層・階層型クラスタリング手法を併用したデータマイニングシステムを，難削材料加工用のエンドミルに適用することにより，未知の難削材料や切削工具に対応可能な切削条件決定支援システムを構築することを目的とする．日本国内外の難削材加工用の工具を記載しているすべてのカタログをデータベースとし，抽出された有意変数を用いて，予測精度のある応答曲面法を適用することにより，3変数2次の切削条件決定式を導出した．本研究では難削材加工用エンドミルの刃部の正味長さを幾何学的に算出した．一方で工作機械を核とする切削システムにおいて，工作機械の主軸，テーブル，被削材，工具，ホルダーといった要素間で動的・静的な変形や摩擦熱により，工具摩耗が進展するなどの相互干渉にさらされている．このように複雑化・細分化した要素間の影響により，それらを内包した最適切削条件の決定は工具カタログの情報だけでは不十分である可能性がある．そのため，カタログマイニングシステムのデータベースをホルダーや工作機械，被削材等の各社が提供する技術情報や寸法情報に拡張的に応用することにより，難削材加工用のシステム総合的な支援システムの構築を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
非階層・階層型クラスタリング手法を応用したデータマイニング技術により，日本国内の工具カタログデータベースを利用することにより，難削材加工用の特徴抽出および切削条件の決定支援システムの構築が行えたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，様々な使用用途を有する難削材加工用のエンドミルを用いた未知の難削材料対して，データマイニングにより導出された各切削条件を用いて，作業空間を考慮した実用性の評価実験を行っていく．
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた切削工具や被削材料などの備品を，他の共同研究先の企業や大学から無償で提供して頂くことができたため，その分の購入代金を浮かせることができた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度も引き続き，難削材料の加工に関連した工具や被削材料などの物品を購入することなく検証実験が行える算段である．一方で，難削材料の加工に関連した査読付きの国際学会などの発表が，現在の時点で既に4件アクセプトされているため，他の外部資金で補えない旅費の補助分に次年度使用額分を利用する予定である．
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