2010 Fiscal Year Annual Research Report
幾何公差に基づく工作機械の形状創成運動の偏差のモデル化と解析
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20560110
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
杉村 延広 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80135813)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷水 義隆 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (60275279)
岩村 幸治 大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (40332001)
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| Keywords | 工作機械 / 形状創成理論 / 幾何学的偏差 / 加工誤差 / 運動偏差 / フィーチャの偏差 / ユニットの偏差 / テーブルの運動 |
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| Research Abstract |
(1)直進運動テーブルおよび回転運動テーブルの運動偏差のモデル化と解析
工作機械の形状創成運動は,基本的には直進運動と回転運動を組み合わせて実現されている.そのため,ここでは,工作機械の基本運動を実現する直進運動テーブルおよび回転運動テーブルについて,その幾何偏差を同定し,モデル化を行った.さらに,相互に運動する場合について,直進運動および回転運動の偏差の同定とモデル化を行い,ユニットの幾何偏差に基づいて,これらのテーブルの幾何偏差および運動の偏差を解析する方法論を開発した.特に,直線運動テーブルおよび回転運動テーブルの案内面の幾何公差(平行度,垂直度,同軸度など)の公差域が与えられた場合に,直線運動および回転運動の偏差の平均値および標準偏差を求める手法を提案した.
(2)3軸マシニングセンターのモデル化と解析
(1)で提案した工作機械全体のモデル,および個別の直線運動のモデルを組み合わせて,3軸のマシニングセンターのモデルを構築し,その工作物に対する工具の運動偏差を評価するとともに,運動偏差に起因する加工形状の偏差を推定する手法を提案した.ここでは,球面のボールエンドミル加工を対象として,モデル化および偏差の推定を行った.これにより,金型加工などにおける運動偏差と加工形状の偏差との関係を明確にすることができる.
(3)2軸回転テーブルのモデル化と解析
複雑な曲面形状を加工する際に使用する2軸の回転テーブルのモデルを構築し,その運動偏差を評価した.このモデルと(2)の3軸マシニングセンターのモデルを組み合わせることにより,複雑な曲面形状を加工する5軸マシニングセンターのモデル化および解析を可能にした.
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