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工作機械主軸構造の高機能化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05452133
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

新野 秀憲  東京工業大学, 工学部, 助教授 (40196639)

研究分担者 橋詰 等  東京工業大学, 工学部, 助手 (50218400)
稲葉 千佳郎 (稲場 千佳郎)  東京工業大学, 工学部, 助手 (10223231)
伊東 誼  東京工業大学, 工学部, 教授 (60016441)
小泉 忠由  東京工業大学, 工学部, 助手 (90016527)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1994年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード工作機械 / 主軸構造 / 熱変形 / 層主軸構造 / 双軸構造 / 構造設計 / 熱特性解析 / 力学的特性 / 双主軸構造 / 動的挙動
研究概要

本研究は、次世代生産システムの中核加工機能に要求される多機能工作機械主軸を実現することを目的とし、平成5年度の研究成果を元に次のような要素研究を実施し、それらの研究成果を統合化した。その結果次のような工学上、工業上有用な研究成果が得られた。
(1)単純化した主軸-軸受-ハウジングから構成される主軸系モデルを対象に、運転中の主軸受周辺部の動的な力学的特性の変化を超音波を用いてインプロセス計測する方法を提案し、その妥当性を実験的に確認した。
(2)マシニングセンタとタ-ニングセンタにおいて適用事例がみられる双軸構造のモデルを製作しその特性評価を行った。その結果、力学的・熱的特性を同時に向上させる上で、構造内部に配置するリブや隔壁の最適設計が重要な因子となることを実験と解析の両面から明らかにした。
(3)横中ぐりフライス盤の一部に適用事例がみられ、次世代FMS用システムマシンへの適用が有用と考えられるる多重層主軸構造のモデルを製作し、その特性評価を行った。有限要素法を用いたシミュレーション結果との対応関係を明らかにすることにより、その最適設計方法を提案することができた。
(4)多重層主軸系のモデルの解析モデルを対象に有限要素法を用いた計算機シミュレーションを行った結果、層主軸間に存在する接合部、特に軸受と軸受けハウジング間の接合部において生じる微小な熱的・力学的特性の変化が、主軸全体の変形パターン等の特性に大きな影響を与えることを明らかにした。
上記の研究成果の一部は既に日本機械学会第72期全国大会において公表した他、日本機械学会論文集(C編)に発表予定である。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] H.Shinno,Y.Ito,H.Tadano: "Basic Layout Design with Multiple-Layered Decision Making and Transit Evaluation" Annals. of the CIRP. 43/1. 111-114 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲葉千佳郎、村瀬巌、新野秀憲、伊東誼: "工作機械の主軸受コンタクトパターン変化の超音波インプロセス計測" 日本機械学会論文集(C編). 61. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hidenori SHINNO,Yoshimi ITO and Hiroshi TADANO: "Basic Layout Design with Multiple-Layred Decision Making and Transit Evaluation" Annals.of the CIRP. Vol.43-1. 111-114 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chikao INABA,Iwao MURASE,Hidenori SHINNO and Yoshimi ITO: "In-process Measurement of Contact Pattern Variations in Rotating Main Bearing of Machine Tools Using Ultrasonic Waves Method" Transactions of the JSME.Vol.61 (to be published). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shinno,Y.Ito,H.Tadano: "Basic Layout Design with Multiple-Layered Decision Making and Transit Evaluation" Annals.of the CIRP. 43/1. 111〜114 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 稲場 千佳郎,村瀬 巌,新野 秀憲,伊東 誼: "工作機械の主軸受コンタクトパターン変化の超音波インプロセス計測" 日本機械学会論文集(C編). 61. 未定 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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