2022 Fiscal Year Annual Research Report
High precision and high quality machining by machining error correction based on mathematical model of real feed speed of machine tool axes
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20K04198
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
青山 英樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40149894)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 工作機械 / 加減速制御 / 高速加工 / 高精度加工 / ブロック処理時間 / 工具経路 / NCプログラム / 曲面加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，令和2年度～令和4年度の3カ年で実施が計画され，各年度において以下の成果（実績）が得られた.
（１）令和2年度では，CNC工作機械の加減速制御時における各軸の送り速度の数理モデル（速度モデル）を構築し，切削経路の各点における切削工具の実送り速度を予測するシステムを開発した．
（２）令和3年度では，切削経路各点における切削工具の実送り速度予測値を基に，切削経路各点における実切削除去量を予測し，切削経路各点における切削工具たわみの大きさ（切削工具変形量）と方向（切削工具変形方向）を予測するシステムを開発した．
（３）令和4年度では，切削経路各点における切削工具たわみの大きさ（切削工具変形量）と方向（切削工具変形方向）の予測値を基に，切削工具たわみ量をたわみ方向の逆方向に移動した点を切削工具経路点とすることにより，切削工具たわみを補正し高精度・高品位加工を実現する加工データ（NCデータ）を自動生成するシステム（CAM）を開発した．また，実験により，同システムの有用性を確認した．
上記の成果に加えて，ブロック処理時間（CNC制御装置がNCプログラムの1ブロック（1行）を処理する時間）を同定する手法を開発し，ブロック処理時間を確保できる最短直線長で切削工具経路を構成する工具経路を生成する技術を開発しシステム化した．その切削工具経路は，曲面の高速・高精度加工を実現した．ブロック処理時間に基づく切削工具経路の導出法は，従来のCAMシステム（工具経路生成システム）には導入されていない考え方・手法であり，極めて独自性と実用性の高い技術である．
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