2021 Fiscal Year Research-status Report
びびり振動回避のためのアクティブ剛性制御システムの開発
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20K14631
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
林 晃生 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (50734430)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 工作機械 / びびり振動 / 剛性制御 / 安定限界線図 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では加工時におけるびびり振動の発生を工作機械の剛性制御により回避・抑制する手法の提案とシステムの開発を目的としている．開発されたデスクトップ型工作機械は軽量化のためにパイプフレーム構造となっており，このパイプ（ブレスバーと称する）の一部取り外しや締め付けトルクの調整により，機械の剛性が変更可能となっている．これを利用して，びびり振動を回避することができれば，切削条件を変更することなく，安定かつ高精度な加工が実現される．
本年度の研究では，申請書の研究実施計画で述べた③「びびり振動回避実験」を行い，剛性制御による安定限界の推移と，びびり振動回避手法の評価をした．昨年度に確認した剛性制御による安定限界の推移をもとに，各条件での加工結果から，特に自励びびり振動成分が機械剛性により抑制されることが示された．これは提案手法の有効性が示されたと言え，今年度の大きな研究実績である．次年度は剛性制御システムの設計と開発を行い，リアルタイムに剛性を制御し，加工中のびびり振動の回避が可能な工作機械を設計する．
本研究の成果は，2021年11月14日－2021年11月18日に開催されたInternational Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)にて発表を行ったとともに，International Journal of Automation Technologyに論文投稿し，査読中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の剛性変更による安定限界線図の推移を確認した結果を基に，実験により提案手法である剛性制御によるびびり振動回避手法の有効性を示した．研究課題である内容を概ねクリアしている．また研究成果を学会および論文投稿により発表した．
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| Strategy for Future Research Activity |
剛性制御システムの設計と開発を行い，リアルタイムに剛性を制御し，加工中のびびり振動の回避が可能な工作機械を設計する．また，効率的な剛性制御を行うために，CAEによりパうプフレームの剛性変化に及ぼす影響を把握し，剛性制御システムの設置個所や方式を検討する．
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| Causes of Carryover |
学会における旅費を予算として申請させていただいていたが、コロナ過におけるオンライン開催であったころから、その分の支出がなかったためである。
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