| 研究課題/領域番号 |
01460106
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
中沢 弘 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063678)
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| 研究分担者 |
NAKAZAWA Hiromu Waseda Univ. Science and Engineering, Professor (00063678)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1990年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1989年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
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| キーワード | 工作機械 / 送り機構 / サ-ボモ-タ / 油圧アクチュエ-タ / レセプタンス / 円弧補間 / テ-ブル送り機構 / 高速化 / 速度比例制御 / テ-ブル送り機械 / 制御 / レ-ザ干渉計 / 円弧補間精度 |
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| 研究概要 |
近年工作機械の高速化の要求が高まり、主軸回転の高速化はかなり実用化されてきたが、主軸の高速回転を有効に生かす工作機械のテ-ブル送りの高速化はほとんど成功していない。本研究はこのような背景のもとに、高精度を維持しつつ、かつ高速度(最大切削送り速度20[m/min]、従来の約10倍)を実現するために、従来のサ-ボモ-タとボ-ルねじによる送り機構に油圧アクチュエ-タを付加し、位置決め機能と加減速機能を独立させた送り機構を考案した。第1年度ではこの機構のシュミレ-ション結果に基づき試作機を完成し、さらにレ-ザ干渉計を組込んだ高速・大ストロ-ク・高精度の2次元運動精度測定システムも完成した。実験の結果送り速度20[m/min]のランプ入力時の整定時間47[ms]が実現された。さらに円弧補間では従来と同じ精度が5[m/min]で実現された。しかし、油圧の制御が速度の微分値を入力信号として用いていたために、円弧補間時など比較的ゆっくりとした加減速の行なわれる場合には油圧の効果がなく、組にシリンダの粘性低抗によって、モ-タの負荷を増加させる結果となっていた。
そこで、第2年度は油圧指令値に速度に比例した信号を用いて粘性低抗に応ずる油圧入力を与えた。その結果、送り速度10[m/min]、半径100[mm]の円弧補間において、平均半径誤差71[mum]を維持したまま、シリンダの低抗によるモ-タ負荷をほぼ完全に軽減できた。またシュミレ-ションの結果、周波数0.1[Hz]におけるレセプタンスが2.42[mum/kgf]から2.10[mum/kgf]となり約10%サ-ボ剛性が向上することがわかった。
以上の研究から、今後改善すべき点はあるが、位置決めと加減速駆動の機能を独立させることにより、従来の約10倍の切削送りが可能となり本システムの有用性が確認された。
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