2007 Fiscal Year Annual Research Report
多軸制御工作機械による高能率加工を実現するための工程設計支援システムの開発
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19760088
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中本 圭一 Osaka University, 大学院・工学研究科, 助教 (90379339)
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| Keywords | 機械工作・生産工学 / 多軸制御工作機械 / 工程設計 / パラレルメカニズム形工作機械 / 切削加工 |
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| Research Abstract |
1.各工具姿勢における加工時間予測と効率的な工具姿勢決定
ボクセルにより被削材形状と製品形状を表現し,ツーリング・工具姿勢の決定を荒加工から仕上げ加工まで一貫した手法により実現するために,まず用意したツーリングによる各工具姿勢での加工除去領域・体積を高速に算出する方法を考案した.そして,加工除去領域を表すボクセルに対して,製品形状を表すボクセルからのXY平面上の距離を番号付けし,同じ番号のボクセルを結ぶことで簡便な工具経路を生成するとともに,この工具経路を基に加工時間を予測した.また,複数のツーリングを用意して,ある製品形状を加工する際に,ツーリングの組合せと工具姿勢の組合せにより変化する加工効率を算出できるようにした.
2.加工中の各サーボモータ負荷の予測と工具送り方向最適化
パラレルメカニズム形工作機械による高速・高精度加工を実現するために,パラレルメカニズム形工作機械の主軸の位置と姿勢の変化が各アクチュエータに与える影響について,シミュレータを開発して解析した.さらに,主軸ユニットに加わる重力の影響も考慮して,ストラットの長さを制御するサーボモータのトルクを予測できるようにした.これにより,加工動作を行う際の加工機の負荷を判断することができるようになった.そして,比較的大きく複雑な製品形状を対象として段取り位置・向きは固定し,どの工具送り方向で加工を行えば加工機としての負荷が小さくなるか検討し,実機で加工実験を行って検証した.
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