2012 Fiscal Year Research-status Report
３次元工具振動を利用した研磨システムのためのＮＣコードおよび制御プログラムの開発
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24560122
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
水野 雅裕 岩手大学, 工学部, 教授 (40239249)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 研磨 / 金型 / 3次元工具振動 / NCコード / 放電加工面 |
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| Research Abstract |
放電加工によって得られる面は，熱影響層を有する梨地面である．熱影響層には引張り残留応力やマイクロクラックが存在する．したがって放電加工で形彫りした金型をそのまま金型として使用すると金型寿命が短くなる．また，金型表面の粗いトポグラフィは，成型品の表面粗さを大きくすると同時に型離れ不良の原因となる．したがって，研磨加工による加工変質層の除去と表面粗さの向上が必要である．放電加工で加工された小形金型の研磨には一般にハンドラッピングが適用される．しかし，ハンドラッピングには高度な技能と膨大な作業時間が必要であり，金型製作におけるコスト低減と納期短縮の大きな障害となっている．こうした背景から，金型研磨の自動化が切望されている．金型研磨の自動化の実現のため，本研究実施者は，以前の研究で，工具に様々な形態の３次元振動を与えることができる３次元工具振動システムを開発した．このシステムを用いる場合，これまでは研磨対象の金型ごとに複雑な研磨プログラムを作成する必要があった．
本研究では，開発した３次元工具振動システムの運用を容易にするために，汎用性の高い研磨用NCコードの開発と制御プログラムの開発を行うことを最大の目的にしている．また，ツールパスが被研磨領域の粗さやうねりに与える影響について明らかにする．平成24年度の研究実績の概要は以下のとおりである．
ツールパスのCADデータを基に，汎用のCAMを用いてツールパスのNCコードを生成し，得られたNCコードに，工具の振動形態，研磨力の方向と大きさ，研磨ペーストの供給タイミングと供給量を指定するコードを追加した．
Visual Basicを用いて制御プログラムの開発を行った．工具に作用する力の３分力は，３次元工具振動システムに組み込んだ３個のロードセルによって計測し，ツールパスに沿って工具を移動させながら，研磨力の大きさを制御できるようにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研磨ペーストの供給タイミングと供給量を指定するコードをNCコードに追加したが，それを実現するためのハードウエアが確立していない．
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| Strategy for Future Research Activity |
研磨ペーストの供給方法を確立し，開発したNCプログラムによる動作の確認を行う．その後，当初の計画に従ってツールパスが被研磨領域の粗さやうねりに与える影響について明らかにする．
平成25年は水平面の矩形領域を対象とした研磨実験と傾斜面の矩形領域を対象とした研磨実験を行い，ツールパスの違いが研磨領域の粗さやうねりなどに与える影響を明らかにし，良好な研磨結果をもたらすツールパスを見出す．
平成26年度は円筒内面を研磨対象とした研磨実験を行い，ツールパスの違いが研磨領域の粗さやうねりなどに与える影響を明らかにし，良好な研磨結果をもたらすツールパスを見出す．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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Research Products
(2 results)
