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次世代切削加工技術のための革新的モデルベースプロセスモニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 16H04243
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴木 教和  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00359754)

研究分担者 社本 英二  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20216146)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード工作機械 / 切削加工 / プロセスモニタリング
研究成果の概要

切削加工プロセスにおける新しいモデルベースモニタリング技術を提案し,従来技術では実現しえなかった高度な次世代知能化技術の確立に挑戦する.提案手法では,切削加工プロセスの理論的解析技術と工作機械の状態計測・推定技術に基づき,加工システムの評価指標である“切削プロセスパラメータ”と機械構造の“動特性パラメータ”を自動同定する新しい解析的手法を開発する.基礎的なミリングプロセスに対応した解析モデルを開発するとともに,加工実験を通じて提案手法の検証を行い,人の手を必要とせずに工具寿命や加工精度,プロセス安定性を自動推定する次世代知能化技術への発展を目指す.

研究成果の学術的意義や社会的意義

提案手法は,理論モデルに基づき工作機械の内部情報からモデルのパラメータ同定を行う従来に無い独創的な手法である.工作機械に組み込むことで,自動化が困難であった工具摩耗や加工精度の推定も可能となるなど,高度な知能化技術に援用することも可能となる.スマートファクトリーを志向する製造業や工作機械の市場において我が国の画期的な競争力向上に寄与することが期待でき,世界に先駆けて我が国が取り組むべき研究課題の一つである.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 10件、 招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Chatter Suppression in Parallel Turning Assisted with Tool Swing Motion Provided by Feed System2019

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Yamato, Toshiki Okuma, Kenichi Nakanishi, Junji Tachibana, Norikazu Suzuki, Yasuhiro Kakinuma
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 13 号: 1 ページ: 80-91

    • DOI

      10.20965/ijat.2019.p0080

    • NAID

      130007542986

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2019-01-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機械加工の見える化とセンサデータ応用技術2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 雑誌名

      機械技術

      巻: 66 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 平坦化CMPにおける高精度研磨レート分布推定技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,橋本洋平
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 84 ページ: 221-224

    • NAID

      130006434078

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Chatter Avoidance in Parallel Turning With Unequal Pitch Angle Using Observer-Based Cutting Force Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sakata, Takashi Kadota, Yuki Yamada, Kenichi Nakanishi, Hayato Yoshioka, Norikazu Suzuki, Yasuhiro Kakinuma
    • 雑誌名

      J. Manuf. Sci. Eng

      巻: 140 号: 4 ページ: 044501-044501

    • DOI

      10.1115/1.4039111

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of polishing pressure distribution in CMP process with airbag type wafer carrier2017

    • 著者名/発表者名
      N. Suzuki, Y. Hashimoto, H. Yasuda, S. Yamaki, Y. Mochizuki
    • 雑誌名

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      巻: 66 号: 1 ページ: 329-332

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2017.04.088

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Clearance Angle on Micro/nano Structure Fabrication in Elliptical Vibration Cutting of Hardened Steel2017

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Zhang, Norikazu Suzuki, Yilong Wang, Eiji Shamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Nanomanufacturing

      巻: 13 号: 4 ページ: 351-361

    • DOI

      10.1504/ijnm.2017.087536

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of irregular pitch end mills to attain robust suppression of regenerative chatter2017

    • 著者名/発表者名
      N. Suzuki, R. Ishiguro, T. Kojima
    • 雑誌名

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      巻: 65 号: 1 ページ: 129-132

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2016.04.041

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a high-performance chip-guiding turning process—tool design and chip flow control2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Aoki, Burak Sencer, Eiji Shamoto, Norikazu Suzuki, Tomio Koide
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 1 号: 1-4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s00170-015-7990-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Development of a post-processing system of resin organ models by utilizing 3-axis CNC abrasive machining2018

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Takayuki Ohba, Eiji Shamoto, Masahiro Oda, Kensaku Mori, Yoshimi Takeuchi
    • 学会等名
      17th International Conference on Precision Engineering (ICPE2018 in Kamakura)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Technique for In-Situ Observation of Local Polishing Efficiency by Utilizing Infrared Thermography2018

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Takahiro Misono, Shintaro Goto, Eiji Shamoto, Hozumi Yasuda, Yoshihiro Mochizuki
    • 学会等名
      International Conference on Planarization/CMP Technology (ICPT2018 in Seoul Korea)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement in prediction accuracy of polishing pressure distribution in CMP process2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Hashimoto, Norikazu Suzuki, Hozumi Yasuda, Yoshihiro Mochizuki
    • 学会等名
      International Conference on Planarization/CMP Technology (ICPT2018 in Seoul Korea)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF A SPRT MILLING TECHNOLOGY FOR NI-BASED SUPER ALLOY2018

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Yuya Kato, Eiji Shamoto, Yukio Naiki, Yuji Takagi
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Flexible Automation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Process simulation technology for advanced CMP2018

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki
    • 学会等名
      1st Ebara Open Innovation Internatinal Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 除去加工による3次元積層造形物の後処理技術に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      大庭 孝之,鈴木 教和,社本 英二
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ni基耐熱合金の従動式ロータリミリング技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      加藤裕也,鈴木教和,社本英二,内木幸夫,高木優次
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミリングにおける外乱力推定と切削シミュレーションを利用した知的プロセス同定2017

    • 著者名/発表者名
      池田遼輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 切削加工におけるびびり振動抑制を実現する逃げ面テクスチャの提案2017

    • 著者名/発表者名
      井桁秀徳,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Current issues and research trends on post processing technology in additive manufacturing in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki
    • 学会等名
      3rd KSPE 3D Printing Users’ Forum
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SUPPRESSION OF CHATTER VIBRATION BY UNEQUAL PITCH TURNING APPLYING ESTIMATED CUTTING FORCE2017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sakata, Takashi Kadota, Yuki Yamada, Kenichi Nakanishi, Hayato Yoshioka, Norikazu Suzuki, Yasuhiro Kakinuma
    • 学会等名
      ASME 2017 International manufacturing Science and Engineering Conference, MSEC2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DESIGN OF ANISOTROPIC BORING TOOLS WITH L/D = 10 FOR CHATTER FREE CUTTING2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Takahashi, Norikazu Suzuki, Eiji Shamoto
    • 学会等名
      ASME 2017 International manufacturing Science and Engineering Conference, MSEC2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 解析技術を活用した切削加工の高度化・知能化2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      切削加工技術セミナー2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Influence of flank face interference on micro/nano structure fabrication in elliptical vibration cutting2017

    • 著者名/発表者名
      張建国,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] びびり振動を回避する多段インサートエンドミルのピッチ角設計2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,森田知樹,社本英二
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 切削加工におけるびびり振動の安定性を向上するロバストな再生振動相殺技術2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] ボールねじ駆動系の多慣性モデルを考慮した外乱力推定と切削シミュレーションを利用したミリングプロセスの知的同定2017

    • 著者名/発表者名
      大野彰也,鈴木教和,社本英二,池田遼輔,高幣一樹,藤田智哉
    • 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] Improvement of material removal efficiency by optimization of anisotropic contact of pad asperities2017

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Suzuki, Shingo Oshika, Hirotaka Misono, Yohei Hashimoto, Hozumi Yasuda, Yoshihiro Mochizuki
    • 学会等名
      International Conference on Planarization/CMP Technology (ICPT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 切削・研磨加工技術2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      名古屋大学協力会「研究シーズ提案」セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation-based Concurrent Identification of Milling Process and Mechanical Dynamics with Sensor-integrated Multi-inertial System Disturbance Observer2017

    • 著者名/発表者名
      K. Takahei, T. Fujita, R. Ikeda, N. Suzuki, S. Ohno, E. Shamoto
    • 学会等名
      the 9th 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] 切削加工におけるびびり振動のメカニズムとその対策2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      とやま先端材料加工技術研究会 平成29年度第2回難削材加工WG研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 切削加工におけるびびり振動の回避技術とプロセス監視技術2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      設計工学会東海支部 設計フォーラム「設計を支える最新加工技術」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CMPプロセスにおける研磨シミュレーション技術と応用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      次世代固定砥粒加工プロセス専門委員会 第76回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モデルベース逆解析を利用したミリングプロセスのセンサレス推定2017

    • 著者名/発表者名
      大野彰也,池田遼輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2017年砥粒加工学会卒業研究発表会
    • 発表場所
      ホテルプラザ勝川
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Primitive study on model-based process identification by utilizing force estimation techniques2016

    • 著者名/発表者名
      Norikazu SUZUKI, Ryosuke IKEDA, Eiji SHAMOTO
    • 学会等名
      Proceedings of the ASME 2016 International manufacturing Science and Engineering Conference, MSEC2016
    • 発表場所
      Virginia Tech
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CNCの内部情報を利用した柔軟な機械構造を伴うエンドミルプロセスのモデルベースパラメータ同定2016

    • 著者名/発表者名
      池田遼輔,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      第17回 公益社団法人 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 講演会 SI2016
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] モデルベースシミュレーションを利用した知的切削プロセス同定技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和,池田遼輔,社本英二
    • 学会等名
      第17回国際工作機械技術者会議ポスターセッション
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 切削加工における自励振動現象とその安定性解析および制御2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木教和
    • 学会等名
      東海ダイナミクス・制御研究会
    • 発表場所
      岐阜大学サテライトキャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 推定切削力を応用した不等ピッチターニングによるびびり振動抑制2016

    • 著者名/発表者名
      門田崇志,山田雄基,中西賢一,橘純司,吉岡勇人,鈴木教和,柿沼康弘
    • 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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 難削材加工に適応可能な従動式ロータリミーリンク工具の開発2016

    • 著者名/発表者名
      加藤裕也,鈴木教和,社本英二,内木幸夫,高木優次
    • 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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有限の振動変位を持つびびり振動を考慮した切削力モデルに関する基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      井桁秀徳,鈴木教和,社本英二
    • 学会等名
      2016年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Advanced Applications of Elliptical Vibration Cutting in Micro/Nanomachining of Difficult-to-Cut Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Zhang, Norikazu Suzuki, Eiji Shamoto
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Springer, Singapore
    • ISBN
      9789811333354
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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