| 研究分担者 |
荒井 栄司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90135814)
柴坂 敏郎 神戸大学, 自然科学研究科, 助教授 (80094530)
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
若松 栄史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60273603)
岩田 一明 国際高等研究所, 特別研究員 (30031066)
幸田 盛堂 大阪機工(株), 技術本部・第1設計部, 部長
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| 配分額 *注記 |
10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| 研究概要 |
「次世代スキルレス工作機械」の実現には(1)『工程管理』,(2)『加工予測』,(3)『加工戦略』,(4)『加工観測』の4つの機能とこれらの統合化が必要である。これらの機能を統合して,いくつかの実証試験を実施した。
1.NCプログラムが不要なCADデータからの直接加工
『工程管理』の機能として,汎用の3次元CADであるSolid Worksをユーザインタフェースとし,素材形状と最終加工形状の3次元CADデータから,加工順序や使用工具,切削条件を自動的に決定する生産設計ツールを開発した。切削条件は,過去の加工事例データベースから適切な加工事例を参照して決定される。これを,開発済みの仮想倣い加工システム(実時間工具経路生成システム)と統合して,事前にNCプログラムを作成することなく,最終加工形状の3次元CADデータからそのまま機械加工を行うことができた。
2.加工状況を抱握するための知的加工モニタ
『加工予測』の機能として,切削力や加工誤差を推定することのできる切削加工シミュレータがある。一方,『加工観測』の機能として,特別なセンサを用いることなくCNC制御装置の内部信号から,主軸や駆動軸の負荷トルクを精度良く検出する手法を開発した。そこで,検出される主軸や駆動軸の負荷トルクを,切削加工シミュレータの予測結果と比較しながら,加工状況を把握するための知的加工モニタを開発した。
3.切削条件の適応制御
『加工戦略』の機能として,センサレスで検出できる加工中の負荷トルクをフィードバックして,切削条件を加工中に修正・制御するアルゴリズムを提案した。これを,仮想倣い加工システム(実時間工具経路生成システム)と統合して,切削条件を加工中に修正・制御することに成功した。特に,実時間で工具経路を生成しているので,送り速度だけでなく切込みやピックフィードといった切削条件の修正も可能である。
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