| 研究概要 |
本研究では,研削表面性状をごく短時間でオンマシン非破壊測定し,許容範囲内の表面性状に管理された部品の研削加工を行うシステムを開発することを目的とし,そのセンサおよびシステムの開発を行った.
試作した残留応力センサは,励磁極と検出極からなる磁気コイルで,このセンサを機械上の工作物と間隔をもたせてセッティングし,センサの励磁極,磁性体の工作物,センサの検出極間に磁気回路を生成する.磁性体材料に応力が作用するとき,その透磁率は応力に比例して変化すること,励磁極に印可する交番磁界の周波数によって工作物表面内に浸透する磁気深さが変化する.これらのことを利用して,センサー工作物間にできる磁気回路の透磁率変化を測定し,工作物研削表面から内部方向の残留応力分布を測定できるシステムを試作した.センサの特性,測定精度に及ぼす各要因の影響,X線残留応力測定機による測定結果との比較・検討を行った.また,センサの改良を行うため,センサの設計指針の確立と試作を繰り返した.
この結果,対象測定物との間隔を2mm離した状態で,測定分解能20μm,深さ200μmのまで測定でき,研削油剤などが測定精度に影響を及ぼさない非破壊リアルタイムオンマシンセンサが開発でき,表面性状を管理して研削加工するシステムの判断機として十分な性能をもつことを確認した.
センサによる測定値が設定した許容値を加工中越した場合,実行しているCNCプログラムに割り込みをかけ,ドレッシングを強制的に行ったり,研削条件を変更するなど,センサによる出力信号から研削盤のそれらの動作をパソコンで判断および指令制御するソフトを開発し,表面性状を管理した研削加工を無人で行うCNC制御システムを開発した.
|
