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加工プロセスモデルを内包した次世代工作機械のためのスマートNCプロセッサの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17360063
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
研究機関神戸大学

研究代表者

白瀬 敬一  神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80171049)

研究分担者 中本 圭一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90379339)
阪口 龍彦  神戸大学, 自然科学系先端融合研究環・重点研究部, 助教 (00403303)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,730千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 1,230千円)
2007年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード加工プロセスモデル / ボクセルモデル / 切削シミュレーション / 知能機械 / リアクティブスケジューリング / NCプロセッサ / CAD / CAM / CAE
研究概要

1.ボクセルモデルに基づく加工シミュレータ 加工中の被削材形状の変化を予測する目的で,ボクセルモデルに基づく加工シミュレータを開発した.ボクセルモデルにオクトツリー構造を導入し,必要な部分だけを微細なボクセルで表現することで,モデルの精度を確保しながらボクセル使用量(計算機のメモリ使用量)を抑制し,実用的な加工シミュレーションが可能であることを検証した.また,ボクセルモデルの特徴を活かした同時5軸加工の加工シミュレーションも実現した.
2.エンドミル加工の切削力シミュレータ 加工中の切削力を予測する目的で,エンドミル加工の切削力シミュレータを開発した.スクウェアエンドミルとボールエンドミルを対象に,加工中の切削力が十分な精度で予測可能であることを検証した.さらに加工シミュレータと連携することで,加工中の被削材の形状変化を計算しながら切削力を予測することができるバーチャルマシニングシシミュレーションを実現した.
3.5軸制御工作機械のための工程設計支援システム 5軸加工の特徴である工具姿勢の自由度を有効に利用した高能率な加工を実現する目的で,5軸制御工作機械のための工程設計支援システム(工具姿勢の決定法)を開発した.工程設計支援システムでは,ボクセルモデルで表現した被削材およびツーリングを利用して,干渉チェックと工具経路生成を高速で行う手法を考案し,加工能率の高い工具姿勢を高速に計算した.
4.自律型工作機械のためのスケジューリングシステム スマートNCプロセッサで実現される自律的な工作機械の柔軟な運用を実現する目的で,スケジューリングシステムが加工状況をリアルタイムに監視しながら作業スケジュールを動的に変更することができるリアクティブスケジューリングシステムを開発した.作業時間の変動やばらつきに対しても作業スケジュールが柔軟に更新されることを計算機実験によって確認した.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] 5軸制御工作機械のための工程設計支援システムの開発(第1報)-ボクセルモデルを利用した除去領域の算出と工具経路の生成による工具姿勢の決定-2007

    • 著者名/発表者名
      中本圭一, 稲岡孝彬, 白瀬敬一, 森脇俊道
    • 雑誌名

      精密工学会誌 73巻9号

      ページ: 1019-1024

    • NAID

      110006420366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Process planning System for 5-axis Controlled Machine tool(1st Report)(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamoto, T. Inaoka, K. Shirase, T. Moriwaki
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society for Precision Engineering Vol. 73 No. 9

      ページ: 1091-1024

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 5軸制御工作機械のための工程設計支援システムの開発(第1報) -ボクセルモデルを利用した除去領域の算出と工具経路の生成による工具姿勢の決定-2007

    • 著者名/発表者名
      中本圭一, 稲岡孝彬, 白瀬敬一, 森脇俊道
    • 雑誌名

      精密工学会誌 73巻9号

      ページ: 1019-1024

    • NAID

      110006420366

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Reactive Scheduling Based on Status Monitoring for Dynamic Manufacturing Environment2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi, T. Kamimura, K. Shirase, Y. Tanimizu
    • 学会等名
      The 40th CIRP international seminar on manufacturing systems
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Machining Error Compensation Based on 3D Surface Model Modified by Measured Accuracy2007

    • 著者名/発表者名
      G. ABE, M. Aritoshi, T. Tomita, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Rapid Removal Volume Evaluation for Tool Posture Decision in 3+2 axis Control milling2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamoto, M. Tsunoda, T. Inaoka, K. Shirase, T. Moriwaki
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Computational Simulation for Decision of Scheduling Period in Reactive Scheduling2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi, H. Kamimura, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reactive Scheduling Based Multi Objectives Negotiation for Dynamic Supply Chain Model2007

    • 著者名/発表者名
      J. Y. Chai, T. Sakaguchi, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ボクセルモデルを取り入れたNC工作機械の自律制御に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      船津竹史, 阪口龍彦, 中本圭一, 白瀬敬一
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市ときわ市民ホール,旭川
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 複合加工機における自動工程設計支援システムの研究2007

    • 著者名/発表者名
      朱 彦, 阪口龍彦, 白瀬敬一
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市ときわ市民ホール,旭川
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 作業時間のばらつきに動的に対応するリアクティブスケジューリングに関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      神村俊秀, 阪口龍彦, 白瀬敬一
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市ときわ市民ホール,旭川
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reactive Scheduling Based on Status Monitoring for Dynamic Manufacturing Environment2007

    • 著者名/発表者名
      T,. Sakaguchi, T. Kamimura, K. Shirase, Y. Tanimizu
    • 学会等名
      The 40th CIRP international seminar on manufacturing systems
    • 発表場所
      Liverpool /UK
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Machining Error Compensation Based on 3D Surface Model Modified by Measured Accuracy2007

    • 著者名/発表者名
      G. ABE, M. Aritoshi, T. Tomita, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Fukululmoka/Japtan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Rapid Removal Volume Evaluation for Tool Posture Decision in 3+2 axis Control milling2007

    • 著者名/発表者名
      K. Naltamoto, M. Tsunoda, T. Inaoka, K. Shirase, T. Moriwoki
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Fukuoka/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Computational Simulation for Decision of Scheduling Period in Reactive Scheduling2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakaguchi, H. Kamimura, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Fukuoka/japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reactive Scheduling Based Multi Objectives Negotiation for Dynamic Supply Chain Model2007

    • 著者名/発表者名
      J.Y. Choi, Sakaguchi, K. Shirase
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Loading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Fukuoka/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Milling Process Control by Digital Copy Milling System Integrated Voxel Model Simulator(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      T. Funatsu, T. Sakaguchi, K. Nakamoto, K. Shirase
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Japan Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Asahikawa/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Research on Automatic Process Planning Support System for Mill-Turn Integrated Machine Tool(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhu, T. Sakaguchi, K. Shirase
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Japan Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Asahikawa/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dynamically Adaptive Reactive Scheduling to Manage Distribution of Process Time(in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kamimura, T. Sakaguchi, X. Shirase
    • 学会等名
      2007 Annual Meeting of the Japan Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Asahikawa/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ボクセルモデルによる加工形状シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      白瀬敬一, 河野智之, 阪口龍彦, 中本圭一
    • 学会等名
      精密工学会2006年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      和歌山大学,和歌山
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 加工プロセスシミュレーションのためのボクセルモデルの研究2006

    • 著者名/発表者名
      河野智之, 小山 智, 阪口龍彦, 中本圭一, 白瀬敬一
    • 学会等名
      日本機械学会第6回生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      生産性国際交流センター,葉山
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Machining Shape Simulation Based on Voxel Model(in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      K. Shirase, T. Kouno, T, Sakaguchi, K. Nakamoto
    • 学会等名
      06 Kansai Branch Annual Meeting of the Japan Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Wakayama/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Research on Voxel Model Applying for Machining for Machining Process Simulation(in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      T. Kotla, T. Koymna, Sakaguchi, K. Shirase
    • 学会等名
      The 6th Manufacturing & Machine Tool Conference
    • 発表場所
      Hayama/Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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