| 研究概要 |
平成8年度から9年度にわたり,工作機械の熱変形誤差を補正する方法について「時系列基本データの重ね合わせによる工作機械の熱変形誤差補正」と題した研究を行ってきた.機械加工の分野においては,高速化,高精度化への技術的要求が高まっているが,工作機械構造の熱変形のために高い加工精度を常時維持することは困難であるそこで,本研究では,熱変形対策として,マシニングセンタの熱変形量をリアルタイムで推定を行い,その推定熱変形量を考慮したNC命令に従って,マシニングセンタに機械加工を行わせることによる加工精度低下を防ぐことを目的とし,重ね合わせの原理を用いた熱変形量推定方法について検討した.その結果,以下のことが明らかとなった.1.マシニングセンタ周囲の温度が一定の場合,予め,ある主軸回転数又はモータの入力がパルス状に与えられたときの,各部温度・熱変形応答をデータベース化し,重ね合わせの原理を用いて,マシニングセンタの熱変形量を精度良く推定できることが分かった.2.マシニングセンタ周囲が温度変動した場合,マシニングセンタの熱変形量を周囲温度変動以外の要因による熱変形量成分と周囲温度変動による熱変形量成分とに分離し,それぞれを別個に求め,それらを足し合わせることにより,マシニングセンタの熱変形量を精度良く推定できることが分かった.さらに,周囲温度変動による熱変形量成分は,マシニングセンタ周囲の空気を攪拌し,上下の温度差をできるだけ小さくし,周囲温度を平均化する事により,精度良く推定できることが分かった.3.上下に室温の温度分布がある場合,工作機械周囲を上下方向に分割し,各基本データを求めることにより精度良く熱変形量を推定できた.
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