2020 Fiscal Year Annual Research Report
テクスチャ付き自由曲面金型の非加工時間短縮に向けた超精密切削加工システムの開発
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18H01347
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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) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超精密切削加工 / セッティング誤差 / 金型加工 / マイクロテクスチャ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
産業用ロボットの繰返し位置決め精度は一般に数十マイクロメートル程度と低く，ナノレベルの分解能を有する超精密加工機で高精度に加工するためには，工具とワークの機上での位置を正確に検出して補正するためのNCプログラムの修正が不可欠である．また，工具とワークを脱着できる新たなジグの開発も必要になる．そこで，これまでに開発してきた自律型工作機械に具備しているプローブ接触式の機上計測機を用いて高精度に位置を検出し，誤差補正法を考案してNCプログラムを修正できるようすると共に，工具やワークなどを掴むハンド，設置する真空チャックやイケールを新たに複数開発し，実現し得る位置決め精度との関
係を調査した．
また一般に，超精密加工機は非常に高い分解能で位置決めできるが，精度を重視した工作機械のため速度には限界があり，小径工具による小さい負荷を前提としているため剛性も比較的低い．そこで，製造リードタイムの大幅な短縮を実現するため，汎用的な工作機械で荒加工を施して，高精度なものの低速な超精密加工機は重要な仕上げ加工にのみ注力させることを目指し，超精密加工機上で荒加工後のワークの正確な位置合わせに取り組んだ．
さらに，自由曲面にマイクロテクスチャを付与するとCADモデルは極端に重く，小径工具で加工すると必然的に工具経路は長くなり，微小な直線補間の集合となる工具経路の生成に相当の時間を要する．そこで，工程設計及び工具経路生成に関するこれまでの知見を基に，CADモデルを用いることなく自由曲面とテクスチャの光学的な設計式から直接的に工具経路を生成する手法を考案した．
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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