2020 Fiscal Year Research-status Report
複合モデル型プロセス表現を基にした加工事例の共有と利用による切削加工の精度保証
| Project/Area Number |
19K04119
|
|---|
| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
寺本 孝司 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40252605)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 精度保証 / エンドミル加工 / 誤差要因 / 工作物把持 / 位置決め誤差 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
加工結果の計測情報を基にした，複数の誤差要因についての影響の推定方法についての検討をおこなった．研究計画当初は異なる工作機械での加工状況の変化についても検討をする予定であったが，実験の実施に制約が大きかったことから，特定の工作機械を用いて異なる加工手順での加工状況の変化について間欠的に加工中の状況を計測し，加工事例共有のためのプロセス表現の妥当性を検討した．
提案している複合モデル型プロセス表現による加工事例記述のための基礎実験として，工作物の位置決め誤差，加工中の工作物変形に起因する誤差，主軸位置決め誤差といった誤差要因が重乗する加工状況において，計測結果に対するシミューレションベースの現象分析・記述について検討を行った．異なる加工シーケンスよる加工を例題として，加工中の間欠計測および加工後の計測結果と，事前の加工誤差予測をもとに，モデルベースの事例分析について検討した．異なる加工状況により発生する異なる加工結果について，各加工状況に対応した加工シミュレーション結果を援用することで，誤差要因の推定が可能であることが分かった．この結果により，誤差要因の組み合わせに依存するものの複数の誤差要因を単一現象ごとに分解しすることが可能であることが示唆された．特に，加工途中の間欠計測情報を利用することで加工事例から機械誤差を分離することができ，変形誤差との分離が行える可能性があることが分かった．したがって，個々の誤差を並列に記述したうえでで，必要に応じて重ね合わせて誤差を推定するという提案表現での事例管理の可能性を明らかにすることができた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
大学での実験環境の制約が増え，異なる加工機械間での事例共有に向けた実験が行えず，設備利用の見通しも立っていないことから，当面は事例共有の範囲を限定することとした．したがって，まずは特定の加工機械での加工精度の向上についての検討に集中することとして，研究を進めた．具体的には，現在使用している加工機械固有の誤差要因を位置決め誤差に限定したうえで，固有誤差要因の推定・分離と加工状況の共有についての検討を行ってきた．機械固有の加工誤差要因については加工途中での間欠計測情報を利用することで，機械精度の評価が可能であることが明らかになった．さらに，これらの要因を加工誤差から分離することで，加工後の誤差が加工シミュレーションの結果により解釈可能になることが明らかになった．
また，昨年度実装した過去事例記述スキーマについては，利用のための操作が煩雑であることから，多様な事例を複数の人員の間で共有するためには，記述と再利用のための標準的な手続きを規定する必要があることがわかり現在検討中である．
以上，実験による評価が一部行えなかったことと，新たな課題が明らかになったことから計画にたいしてやや遅れていると判断した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度についても，大学への立ち入りや実験が一部制限されていることもあり，実験面での検討が十分行えない状況が続いている．状況が改善するかどうかにより今後の方針も影響を受けるが，現時点では一定程度の実験が可能であるとの前提で研究を推進する予定である．具体的には，加工手順や作業シーケンスの異なる加工状況における事前予測，加工結果，加工結果の解釈について整合的に管理する記述スキーマとスキーマ操作手順を規定する．さらに，これらの事例を基に類似加工状況における加工精度の向上について検証し，研究成果を発表する予定である．
また，加工途中における工作物状況の把握が事後の解釈に有益であることが明らかになったことから，物理情報の計測におけるセンサ配置計画手法についても提案を行い有用性の検証を行う．
|
| Causes of Carryover |
新型インフルエンザ感染拡大に伴い国際会議がリモート開催や延期になったことにより旅費の使用額が予定を下回った．また，大学が一定期間封鎖されたうえ実験環境の利用条件が厳しくなり当初予定したより実験回数を減らしたことから，次年度使用額が発生した．最終年度では実験回数を増やすことになるうえ，延期になった成果発表を行うことになることから当初予定額を使用する予定である．
|
