金型磨き作業の動作解析と自動化に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550093
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 三好 隆志 北海道大学, 工学部, 助教授 (00002048)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金井 理 北海道大学, 工学部, 助手 (90194878) ; 斎藤 勝政 北海道大学, 工学部, 教授 (40001169)
• Keywords: 金型磨き作業 / 磨きの自動化 / 動作解析 / 磨きロボット / エキスパートシステム

Research Abstract

金型熟練工の手動による基本的な磨き加工実験をまず行い、各種磨き工具と仕上面粗さおよび除去深さ(加工量)と磨き回数の関係を求め、熟練工の磨き加工特性について検討した。次にNC立フライス盤をベースとした金型磨き実験装置を試作し、金型熟練工の動作を取り入れた自動磨き加工実験を行った。これら一連の実験データから手磨きと自動磨きの比較検討を行った結果、次のような新しい知見および研究成果が得られた。
(1)仕上面粗さは、研磨回数の増加にともない、手磨き自動磨きいずれの場合も、指数関数的に改善され、研磨回数N=50〜80回でほぼ一定になっている。このときの粗さは、磨き工具の種類と前加工面粗さによって異なる。
(2)任意の研削回数Nにおける仕上面粗さRaは次のような一般式で近似的に表されることが分かった。
Ra=(Ro-Re) lxp (-aN)+Re
ここで、Roは前加工面粗さ、Reは最終到達面粗さ、aは材質に関係した定数である。
(3)除去深さHは最初能率良く前加工面粗さを除去するが、ある研磨回数をすぎると除去能率下がり、その特性曲線は2本の直線によって近似することができる。この折れ点(交点)を示す研削回数Ncは仕上面粗さがほぼ改善され一定になる回数と良く一致している。
(4)手磨き、自動磨きいずれの場合も、使用工具が同じであれば改善可能な仕上面粗さは変わらない。しかし、研磨回数は手磨きのほうが少なくてすみ、また除去量も手磨きのほうが大きく能率的である。傷に関しても、手磨きのほうが小さい傾向にある。

Research Products

• [Publications] 近藤司: 型技術. 7. 196-197 (1988)
• [Publications] 佐々木哲夫: 精密工学会春季大会学術講演論文集. 千葉. (1989)
• [Publications] 加藤木修: 精密工学会春季大会学術講演論文集. 千葉. (1989)