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高度バーチャルファクトリの実現に向けた加工結果と消費エネルギ予測技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05724
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関神戸大学

研究代表者

佐藤 隆太  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60376861)

連携研究者 白瀬 敬一  神戸大学, 大学院工学研究科, 教授 (80171049)
研究協力者 西田 勇  
井原 之敏  
林 晃生  
野口 晋  
西口 直浩  
長谷川 正悟  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード工作機械 / シミュレーション / 送り駆動系 / 運動誤差 / 幾何誤差 / 振動 / 切削力 / NC工作機械 / 切削加工 / 消費エネルギ
研究成果の概要

本研究では,工作機械の送り駆動系の運動誤差と幾何誤差を考慮して加工形状と加工面とを予測する方法とモータのトルクと回転速度とから消費エネルギを予測する方法とが確立されたほか,工作機械の構造振動と送り駆動系および主軸駆動系の特性を表現可能な数学モデルを構築し,これとボクセルモデルによる切削力と加工結果のシミュレーション技術を連成させることに成功した.様々な運動誤差が加工面に及ぼす影響,運動中の消費電力およびエネルギ,および切削加工中の工作機械の挙動に起因する切削力変動を開発したシミュレーション技術により的確に表現できることが確認された.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Florence(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Florence(Italy)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Influence of NC Program Quality and Geometric Errors of Rotary Axes on S-Shaped Machining Test Accuracy2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuta、Shirase Keiichi、Ihara Yukitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Manufacturing and Materials Processing

      巻: 2 号: 2 ページ: 21-21

    • DOI

      10.3390/jmmp2020021

    • NAID

      120006777083

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Geometrical Error Compensation of 5-axis Machining Centers based on On-machine Workpiece Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuta, Shirase Keiichi
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 ページ: 230-237

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy Consumption of Feed Drive Systems Based on Workpiece Setting Position in Five-axis Machining Center2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuta, Shirase Keiichi, Hayashi Akio
    • 雑誌名

      ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering

      巻: 140 ページ: 021008-021008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 切削加工のボクセルシミュレータを用いた工作機械の動的挙動と切削力の時間領域連成シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口 晋,西田 勇,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 856 ページ: 17-00254-17-00254

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00254

    • NAID

      130006282120

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation Method for Behavior of Rotary Axis around Motion Direction Changing2017

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro NISHIGUCHI, Shogo HASEGAWA, Ryuta SATO
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 11 ページ: 171-178

    • NAID

      130007505888

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NC工作機械の運動誤差を考慮した加工面シミュレーション技術2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆太
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 83 ページ: 204-209

    • NAID

      130005436048

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 5軸制御マシニングセンタにおける回転軸運動方向反転時の動的挙動の評価とその補正2016

    • 著者名/発表者名
      西口直浩,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 82 ページ: 913-918

    • NAID

      130005249086

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influences of geometric and dynamic synchronous errors onto machined surface in 5-axis machining center2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo HASEGAWA, Ryuta SATO, Keiichi SHIRASE
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 10 号: 5 ページ: JAMDSM0071-JAMDSM0071

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2016jamdsm0071

    • NAID

      130005266532

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of dynamic behavior of rotary axis in five-axis machining center (Behavior around motion direction changes)2016

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro NISHIGUCHI, Ryuta SATO, Keiichi SHIRASE
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 10 号: 5 ページ: JAMDSM0075-JAMDSM0075

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2016jamdsm0075

    • NAID

      130005266543

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Machine Bed Support with Sliding Surface for Improving the Motion Accuracy2016

    • 著者名/発表者名
      Yusaku SHIRAHAMA, Ryuta SATO, Yusuke TAKASUKA, Hidenori NAKATSUJI, Keiichi SHIRASE
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 10 ページ: 447-454

    • NAID

      130007673898

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the Coupled Vibration Between Feed Drive Systems and Machine Tool Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuta SATO, Gen TASHIRO, Keiichi SHIRASE
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 9 号: 6 ページ: 689-697

    • DOI

      10.20965/ijat.2015.p0689

    • NAID

      130007673889

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Coupled Simulation between Machine Tool Behavior and Cutting Force using Voxel Simulator2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Shin, Sato Ryuta, Nishida Isamu, Shirase Keiichi
    • 学会等名
      International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy Consumption of Feed-drive Systems that Depends on the Workpiece-Setting Position in a Five-axis Machining Center2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryuta, Inoue Yuta, Shirase Keiichi, Hayashi Akio
    • 学会等名
      ASME 2017 12th International Manufacturing Science and Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボクセルモデルを用いた切削力シミュレータによる工作機械の動的挙動と切削力の時間領域連成シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      野口晋,西田勇,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 学会等名
      017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 同時5軸制御によるS字形状加工精度-NCプログラムのトレランスと幾何誤差の影響-2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆太,白瀬敬一,井原之敏
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Geometric Error Compensation of Five-axis Machining Centers based on On-machine Workpiece Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuta SATO, Hironori KASHIWAGI, Keiichi SHIRASE
    • 学会等名
      16th International Conference on Precision Engineering
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Rubber Sheet under Machine Bed Supports of NC Machine Tools2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei ISHIDA, Ryuta SATO, Keiichi SHIRASE
    • 学会等名
      7th International Conference on Positioning Technology
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エンドミル加工における工作機械駆動系の挙動と切削力の時間領域連成シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      野口晋,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 学会等名
      日本機械学会第11回生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchronous Motion of Translational and Rotary Axes to Evaluate the Behavior of Rotary Axis2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo HASEGAWA, Tadahiro NISHIGUCHI, Ryuta SATO, Keiichi SHIRASE
    • 学会等名
      International Symposium on Flexible Automation 2016
    • 発表場所
      クリーブランド(アメリカ)
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 工作機械駆動系と切削力の時間領域連成シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      野口晋,枝川祐希,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 学会等名
      第23回精密工学会学生会員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 5軸制御マシニングセンタ回転軸の運動方向反転挙動の評価2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川正悟,西口直浩,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Influences of Geometric and Dynamic Synchronous Errors onto Machined Surface in 5-axis Machining Center2015

    • 著者名/発表者名
      Shogo HASEGAWA, Ryuta SATO, Keiichi SHIRASE
    • 学会等名
      the 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エンドミル加工時の主軸モータトルクに及ぼす自励びびり振動の影響2015

    • 著者名/発表者名
      枝川祐希,佐藤隆太,白瀬敬一
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] コンピュータ統合生産工学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-cimlab/new_index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 神戸大学 コンピュータ統合生産工学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-cimlab/new_index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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