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複合モデル型プロセス表現を基にした加工事例の共有と利用による切削加工の精度保証

研究課題

研究課題/領域番号 19K04119
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

寺本 孝司  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40252605)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード加工誤差要因推定 / 精度保証加工 / 切削加工 / 小ロット高精度加工 / エンドミル加工 / 誤差要因推定 / 加工シーケンス / 精度保証 / 誤差要因 / 工作物把持 / 位置決め誤差 / 複合モデル型プロセス表現 / 工作物変形 / 工作物剛性変化 / 複合モデル / 加工事例の共有
研究開始時の研究の概要

近年,多様なセンシング技術や工作機械間の連携による生産について注目が集まっているが,具体的にどのような機能が新たに創出できるか,新機能を実現するためにはどのような情報を取得して利用すべきか,については十分な検討がなされていない.本研究は,多様な工作機械間で加工事例を共有・利用することで蓄積可能となる大量の事例情報を用いた精度保証を実現する手法の構築を目的とする.具体的には,申請者が提案している複合モデル型プロセス表現を基にした事例学習型加工シミュレータを試作し,多様な加工状況での事例情報を共有し,共有情報をもとにした学習により加工精度を保証する手法を実現する.

研究成果の概要

本研究は加工ステーションにおける精度保証機能を実現するために不可欠な,加工誤差の要因分析について検討を行った.具体的には計測された誤差情報を加工プロセスで発生する物理現象との関連について,複合モデル型のプロセスシミュレーションを基にした評価を行った.実装したシステムを基にした加工実験により,プロセスシミュレーションを基にポケット加工の加工手順や個々の把持状況の違いを評価できることが分かった.評価事例を蓄積することにより,高信頼度な加工誤差の要因推定を実現できる可能性があることが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで,加工結果が想定したものとならなかった場合にその原因を推定する手法について十分検討されてこなかった.本研究では,切削加工プロセスに関係する断片的な加工現象に関するシミュレーション群を利用することで,切削加工の加工誤差要因推定が可能かどうか検証した.航空機部品などで多用されるリブ構造体の加工を対象に提案手法手法を適用して検証したところ,加工誤差要因推定は実現可能性があることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Statistical Modelling of Machining Error for Model-Based Elastomer End-Milling2021

    • 著者名/発表者名
      Adirake Chainawakul, Koji Teramoto, Hiroki Matsumoto
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 15 号: 6 ページ: 852-859

    • DOI

      10.20965/ijat.2021.p0852

    • NAID

      130008113931

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2021-11-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On-Machine Estimation of Workholding State for Thin-Walled Parts2021

    • 著者名/発表者名
      Zeng Jingkai, Teramoto Koji, Matsumoto Hiroki
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 15 号: 6 ページ: 860-867

    • DOI

      10.20965/ijat.2021.p0860

    • NAID

      130008113929

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2021-11-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Research on Measuring Point Selection for Workpiece Thermal Monitoring2021

    • 著者名/発表者名
      Mengmeng YANG, Koji TERAMOTO, Feng ZHANG
    • 学会等名
      The 10th Int. Conf. on Leading Edge Manufacturing in 21st Centur
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modelling of fixturing force reduction caused by workpiece rigidity change2021

    • 著者名/発表者名
      Yuya HIBINO and Koji TERAMOTO
    • 学会等名
      The 10th Int. Conf. on Leading Edge Manufacturing in 21st Centur
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the Effect of Machining Sequence on Machining Error Considering Workpiece Rigidity Change2020

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Nakao , Koji Teramoto
    • 学会等名
      JSME 2020 Conference on Leading Edge Manufacturing/Materials and Processing LEMP2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On-Machine Estimation of Workpiece Deformation for Thin-Walled Parts Considering Fixture Clamping Sequence2020

    • 著者名/発表者名
      Jingkai Zeng, Koji Teramoto, Dongjin Wu, Hiroki Matsumoto
    • 学会等名
      SME 2020 Conference on Leading Edge Manufacturing/Materials and Processing LEMP2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of a Framework for Empirical Modelling of Complex Machining Phenomena2020

    • 著者名/発表者名
      Adirake Chainawaku, Koji Teramoto, Zejian Wu, Takahiro Katsube
    • 学会等名
      8th International Conference on Precision Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Research on estimation of machining error factors for accuracy assured machining2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaro NAKAO and Koji TERAMOTO
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical Industrial Engineering and Robotics 2019 (MIER2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On-machine Estimation of Workholding Situation for Thin-walled Parts2019

    • 著者名/発表者名
      Jingkai Zeng, Koji Teramoto, Dongjin Wu
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal for a workpiece monitoring framework for accurate end-milling2019

    • 著者名/発表者名
      Dongjin Wu, Koji Teramoto, Jingkai Zeng
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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