2018 Fiscal Year Research-status Report
Process planning method for additive manufacturing with consideration of post machining process
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18K03867
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
金子 順一 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (80375584)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 積層造形 / サポート形状 / 後処理 / ロボット / ＣＡＭ / シミュレーション / 工程計画 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、積層造形品の後処理工程として、サポート除去、積層表面の切削・研削の際に発生する課題について、積層造形時のサポート形状を変更することで課題を解決することを目的としている。
２０１８年度の研究では、まず、サポート形状の多軸制御ロボットによる除去を自動化することを目標として、サポートの配置計画の自動化手法の開発を行い、また低剛性加工物の切削加工時の弾性変形についてのＦＥＭ解析システムの整備を行った。
具体的には、前者についてＣＡＤモデルを参照してニッパー、および回転工具によるサポート除去時に発生する干渉を検出する幾何シミュレーションプログラムを開発し、サポート除去時の工具移動方向を検討してサポートが除去可能かどうかを判定するシステムを実現した。そしてこれを用いて、目標形状表面上において、多軸制御ロボットもしくはマシニングセンタによるサポートの除去が可能となる位置を探索的に計画し、積層造形完了後のサポート除去の機械化が可能となる積層造形形状の自動生成を可能とした。
後者については、インペラブレード形状の表面仕上げ加工を対象として、ボールエンドミル工具の加工面に対する相対姿勢によって生じる削り残し量の発生についての解析を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究計画では、穴あけ、フライス加工における静的な弾性変形防止手法として、サポート形状の位置と除去の順序が、加工面の誤差に与える影響について、研究一年目に解析結果と実験結果の比較を行うとしていた。こちらについては、実験実施予定としていた工作機械（マシニングセンタおよび産業用ロボット）のセットアップ、および機械の調達が遅れ、実験が未実施となっている。そのため、次年度の2019年度前半に実施する予定としている。
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| Strategy for Future Research Activity |
２０１９年度の計画では、前年度内に実施予定としていた、穴あけ、フライス加工における弾性変形防止策であるサポート位置の追加・位置計画の実証実験をまず実施する計画としている。その後、二年目以降の研究計画で実施予定としていた補強形状の追加、および、びびり振動等の動的な変形に関する防止策の有効性についても検討を開始する予定としている。
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| Causes of Carryover |
サポート除去の自動化検証を行うため、垂直多関節型ロボットの導入を予算にて申請しており、メーカーへの発注を行っていた。こちらのロボットが品薄に伴う納期の遅延のため、２０１９年度内の納品となり、検収作業等も２０１９年度に行う必要が生じたため。
２０１９年度には、翌年度分として請求した金額と合わせて該当のロボットの購入費として使用する予定としている。
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