2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the CAM and CAPP system for additive manufacturing process and machining
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16K17995
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
阿部 壮志 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60756469)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / アディティブ・マニュファクチャリング / アーク放電 / CAM / 工程設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大型機械部品や金型を迅速に造形可能なアーク放電・ワイヤ材料方式の積層技術である溶融金属積層法と切削加工を効果的に組み合わせた，積層造形・切削加工の複合加工を可能にするCAMおよび工程設計システムの開発を行った．
1）中実形状造形時に，積層経路と造形物形状の関係を明らかにし，切削により除去される余肉体積が小さい積層経路を明らかにした．積層造形物が目標とするCADデータを包含されるように積層経路を補正するプログラムを開発し，本機能を有するCAMを開発した．
2）目標形状を積層造形により付加する領域と，切削により除去する領域について，材料消費量や加工時間の観点から決定を支援する工程設計システムを開発した．本システムでは，素材寸法や目標形状と素材の相対位置を変更しながら，各場合における材料消費量や加工時間を算出し，これらの関係を可視化可能にした．これにより作業者の目的に応じて，素材形状および積層造形と切削による加工領域を定量的に決定することが可能になった．
3）材料消費量や加工時間の算出において必要なパラメータを実験から獲得し，ケーススタディを実施した．積層造形のための積層経路の算出には開発したCAMプログラムを用いた．工程設計システムを利用して推定した材料消費量および加工時間と，実加工により消費した材料および時間を測定して，推定精度を検証した．推定精度への影響が大きい因子としては，造形中の冷却時間が支配的であることを明らかにした．
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