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オンマシン動剛性計測に基づく低剛性工作物の加工プロセスの提案

研究課題

研究課題/領域番号 17K06078
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
研究機関京都大学

研究代表者

河野 大輔  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80576504)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード低剛性工作物 / 動剛性 / 機上計測 / 自働化 / 振動 / 切削加工 / 機械工作・生産工学 / 精密部品加工
研究成果の概要

薄肉低剛性工作物の加工支援のために,工作物の動剛性の機上計測結果に基づいた加工プロセスの研究を行った.工作物上にセンサを設置せずに,工作物の動剛性を測定する方法を提案した.提案した方法に基づいて,自動的に工作物の動剛性測定を行うシステムを開発した.加工の直前に測定した動剛性を用いて,加工時の振動振幅をシミュレートすることにより,振動の小さい加工条件を求めることができることが示された.本プロセスでは,支持具のクランプボルトの締め忘れなど,不適切な支持具の据え付け条件を検知し,修正することもできる.本プロセスは航空機産業での実加工への適用が検討されており,今後の普及が期待される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

測定対象物の応答を測定するためのセンサを必要としない新しい動剛性の測定方法を実現できた.本方法によって,工作物の動剛性の実地測定結果に基づいて,支持具の調整や加工条件の設定を行う加工プロセスを実現できた.本研究の成果により,航空機部品の加工など,低剛性で振動しやすいために,加工条件の設定が難しかったプロセスにおいて,振動の小さい適切な加工条件を早く確実に設定できるようになった.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Machining Process for a Thin-Walled Workpiece Using On-Machine Measurement of the Workpiece Compliance2019

    • 著者名/発表者名
      Umezu Takuma、Kono Daisuke
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 13 号: 5 ページ: 631-638

    • DOI

      10.20965/ijat.2019.p0631

    • NAID

      130007703283

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2019-09-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On-machine measurement method for dynamic stiffness of thin-walled workpieces2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Daisuke、Umezu Takuma
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 60 ページ: 299-305

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2019.08.015

    • NAID

      120006731196

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of on-machine measuring method for dynamic stiffness of thin-walled workpieces2018

    • 著者名/発表者名
      Umezu Takuma、Kono Daisuke、Matsubara Atsushi
    • 雑誌名

      Procedia CIRP

      巻: 77 ページ: 34-37

    • DOI

      10.1016/j.procir.2018.08.204

    • NAID

      120006695758

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] On-Machine Measuring Instrument of Workpiece Compliance Uing Laser Interferometer2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kono
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Flexible Automation ISFA2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ファイバーレーザ干渉計を用いた工作物の機上動剛性測定装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      古澤 正崇
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オンマシン動剛性計測に基づく低剛性工作物の加工プロセス2018

    • 著者名/発表者名
      梅津拓真,河野大輔
    • 学会等名
      第18回国際工作機械技術者会議(IMEC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 薄肉工作物の機上動剛性測定法の評価2018

    • 著者名/発表者名
      梅津拓真,河野大輔,松原厚
    • 学会等名
      2 0 1 8 年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A measuring device for dynamic stiffness of thin-walled workpiece2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kono, Takuma Umezu
    • 学会等名
      6th International Conference on Virtual Machining Process Technology (VMPT)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学工学研究科マイクロエンジニアリング専攻精密計測加工学研究室研究紹介

    • URL

      https://mmc.me.kyoto-u.ac.jp/research_ja

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 河野大輔 研究活動の紹介

    • URL

      http://mmc.me.kyoto-u.ac.jp/people/kono/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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