2008 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3+2軸制御加工の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. これに対して, 工具姿勢候補となる角度を予め発見し, 加工可能領域や加工時間を予測する計算時間の短縮を図った. 具体的には, 工具経路生成の概念を利用して各XY平面で製品形状かち最も遠いボクセルを検出し, これらを結ぶあるいは近似してできる直線を, 工具中心を通る工具姿勢ベクトルと一致させた」これにより, 加工可能領域の大きい工具姿勢を早期に見つけることができた.
2. 低剛性位置の予測と段取り位置・向きの決定
パラレルメカニズム形工作機械の問題点として, 主軸位置・姿勢が異なるとみかけの剛性が変わり, 特に稼動範囲の端に近づくとその影響が顕著になると言われている. そこで, 実機を用いてモード解析を行い, 特に振動の影響の大きな主軸位置・姿勢を判別した.またこの知見を基にして, 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を予測する開発済みのシミュレータで得られる加工機の負荷と合わせ, 被削材段取り位置・向きの最適化について検討した.さらに実機により検証実験を行い, 振動の影響, 工具送り方向, 段取り位置・向きによる加工結果の違いを確認した.
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