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多軸制御工作機械の機構及びサーボ系誤差を考慮した工作精度の予測とその同定

研究課題

研究課題/領域番号 17360059
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
研究機関東京農工大学

研究代表者

堤 正臣  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (90108217)

研究分担者 笹原 弘之  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (00205882)
斎藤 明徳 (齊藤 明徳 / 齋藤 明徳)  日本大学, 工学部, 助教授 (10334476)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2006年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2005年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
キーワード多軸制御工作機械 / 5軸制御マシニングセンタ / 幾何偏差 / 機構誤差 / サーボ誤差 / 同時2軸制御 / 同時5軸制御 / 5軸制御 / マシニングセンタ / 運動精度 / 同期精度 / ボールバー / 主軸頭旋回形 / テーブル旋回形
研究概要

本研究は,代表的な多軸制御工作機械である5軸制御マシニングセンタの機構誤差及びサーボ誤差の工作精度に及ぼす影響を調べ,それぞれがどのように軌跡に現れるかを主目的として,次のような研究を行った.
まず,主軸頭旋回形5軸制御マシニングセンタの検査方法としてISO規格に規定されているISO10791-6のK6の試験方法の有効性について検討したところ,ISO規格に規定されている試験方法に特に意味がないことを指摘し,それに代わる方法として同時5軸制御運動による方法を提案した.その提案した方法に基づいて測定した軌跡から幾何偏差を同定できることをシミュレーションによって示した.また,テーブル旋回形5軸制御マシニングセンタを対象として,ボールバーに代わる方法についても検討し,球と変位計とを用いる方法を提案し,幾何偏差をボールバーと同様に求めることができることを示した.
構造の幾何学的な偏差だけでなく,サーボ系の追従誤差を考慮した精度評価方法として,直進1軸と回転1軸とを用いる方法を提案した.この方法は,偏心した位置を中心とした円運動をさせることで,旋回軸の追従遅れを調べることができることを示した.さらにそれを発展させて,円すい台の仕上げ加工に及ぼす機構及びサーボ系誤差の影響を調べたところ,円すい台の仕上げ加工のときに,円すい台底面の中心位置及び傾き角は,測定結果に大きな影響を及ぼすことが明らかになった.また,バックラッシやウオームギアのピッチ誤差が仕上げ精度に大きな影響を及ぼすことも明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (25件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Synchronous Motion in Five-axis Machining Centers With a Tilting Rotary Table2007

    • 著者名/発表者名
      M.TSUTSUMI, D, YUMIZA, K.UTSUMI, R.SATO
    • 雑誌名

      J. of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 1

      ページ: 24-35

    • NAID

      130000080412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Synchronous Motion in Five-axis Machining Centers With a Tilting Rotary Table,2007

    • 著者名/発表者名
      M.TSUTSUMI, D.YUMIZA, K.UTSUMI, R.SATO
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing vol.1, No.1

      ページ: 24-35

    • NAID

      130000080412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Synchronous Motion in Five-axis Machining Centers With a Tilting Rotary Table,2007

    • 著者名/発表者名
      M.TSUTSUMI, D.YUMIZA, K.UTSUMI, R.SATO
    • 雑誌名

      J. of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 1

      ページ: 24-35

    • NAID

      130000080412

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] New technologies for accuracy evaluation of five-axis controlled machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Tsutsumi
    • 雑誌名

      Proc. 12^<th> Inter. Machine Tool Eng. Conf. 12

      ページ: 126-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A methodology for identifying inherent deviations in universal spindle head type multi-axis machines by simultaneous five-axis control motions2006

    • 著者名/発表者名
      K.M.Muditha, Dassanayake, Ken Yamamoto, Masaomi Tsutsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of IMECE2006, 2006 ASME International Me chanical Engineering Congress and Exposition

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 同時5軸制御による主軸頭旋回形5軸制御マシニングセンタの幾何偏差同定方法2006

    • 著者名/発表者名
      堤正臣, 山元健, 齊藤明徳, K.M.Muditha Dassanayake
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 72

      ページ: 3679-3686

    • NAID

      110004997446

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 5軸制御マシニングセンタの同期運動精度測定方法2006

    • 著者名/発表者名
      弓座大輔, 内海敬三, 堤正臣, 佐藤隆太
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 72

      ページ: 3672-3678

    • NAID

      110004997445

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 5軸制御工作機械の静的精度測定方法(球と変位計とを用いた測定方法)2006

    • 著者名/発表者名
      内海敬三, 小杉達寛, 齋藤明徳, 堤正臣
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 72

      ページ: 2293-2298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A strategy for identifying static deviations in universal spindle head type multi-axis machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      K.M.Muditha Dassanayake, Masaomi Tsutsumi, Akinori Saito
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools and Manufacture 46

      ページ: 1097-1106

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 5軸制御マシニングセンタの静的精度測定方法(ISO 17091-6のK6の有効性とその応用)2006

    • 著者名/発表者名
      堤正臣, K.M.Muditha Dassanayake, 齊藤明徳, 三上滋崇
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 72

      ページ: 916-922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Accuracy Assessment of Synchronous Motion in Five-axis Machining Centers2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yumiza, Keizo Utsumi, Masaomi Tsutsumi, Ryuta Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the CIRP 2nd International Conference on High Performance Cutting 2(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New technologies for accuracy evaluation of five-axis controlled machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Tsutsumi
    • 雑誌名

      Proc. 12^<th> Inter.Machine Tool Eng.Conf. vol.12

      ページ: 126-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A methodology for identifying inherent deviations in universal spindle head type multi-axis machines by simultaneous five-axis control motions2006

    • 著者名/発表者名
      K.M.M.Dassanayake, K.Yamamoto, M.Tsutsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of IMECE2006 (2006 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identifying method of geometric deviations in five-axis machining centers with a tilting rotary table2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsutsumi, K.Yamamot, A.Saito, K.M.M.Dassanayake
    • 雑誌名

      Transaction of Japan Society for Mechanical Engineers vol.72

      ページ: 3679-3686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement method for synchronous motion accuracy in five-axis machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      D.Yumiza, K.Utsumi, M.Tsutsumi, R.Sato
    • 雑誌名

      Transaction of Japan Society for Mechanical Engineers vol.72

      ページ: 3679-3686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement method for geometric deviations for five-axis machining centers (a method by means of a ball and a linear displacement sensor)2006

    • 著者名/発表者名
      K.Utsumi, T.Kosugi, A.Saito, M.Tsutsumi
    • 雑誌名

      Transaction of Japan Society for Mechanical Engineers vol.72

      ページ: 3672-3678

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A strategy for identifying static deviations in universal spindle head type multi-axis machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      K.M.Muditha Dassanayake, Masaomi Tsutsumi, Akinori Saito
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools and Manufacture vol.46

      ページ: 1097-1106

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement method for geometric deviations in five-axis machine tools (Effectiveness of the clause K6 in ISO10791-6 and its application)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tsutsumi, K.M.M.Dassanayake, A.Saito, S.Mikami
    • 雑誌名

      Transaction of Japan Society for Mechanical Engineers vol.72

      ページ: 916-922

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Accuracy Assessment of Synchronous Motion in Five-axis Machining Centers2006

    • 著者名/発表者名
      D.Yumiza, K.Utsumi, M.Tsutsumi, R.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the CIRP 2nd International Conference on High Performance Cutting vol.2 (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New technologies for accuracy evaluation of five-axis controlled machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Tsutsumi
    • 雑誌名

      Proc. 12_<th> Inter. Machine Tool Eng. Conf. 12

      ページ: 126-138

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A methodology for identifying inherent deviations in universal spindle head type multi-axis machines by simultaneous five-axis control motions2006

    • 著者名/発表者名
      K.M, Muditha.Dassanayake, Ken.Yamamoto, Masaomi tsutsumi
    • 雑誌名

      Proceedings of IMECE2006, 2006 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 5軸マシニングセンタの静的精度測定方法-ISO10791-6のK6の有効性とその応用2006

    • 著者名/発表者名
      堤正臣, M.Dassanayake, 齊藤明徳
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 72・715

      ページ: 916-922

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A strategy for identifying static deviations in universal spindle head type multi-axis machining centers2006

    • 著者名/発表者名
      M Dassanayake, M.Tsutsumi, A.Satio
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Tools and Manufactures 46・9(決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 5軸制御マシニングセンタの同期精度評価方法に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      弓座大輔, 内海敬三, 堤正臣, 佐藤隆太
    • 雑誌名

      日本機械学会九州支部講演論文集 068-1

      ページ: 179-180

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マシニングセンタの同時5軸制御運動に及ぼす幾何精度の影響2006

    • 著者名/発表者名
      山元健, 堤正臣, 齊藤明徳
    • 雑誌名

      日本機械学会九州支部講演論文集 068-1

      ページ: 177-178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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