研究課題/領域番号 |
20K04198
|
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 | 慶應義塾大学 |
研究代表者 |
青山 英樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40149894)
|
研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
|
キーワード | 工作機械 / 加減速制御 / 高速加工 / 高精度加工 / ブロック処理時間 / 工具経路 / NCプログラム / 曲面加工 / 高速・高品位加工 / 加減速数理モデル / 加工誤差補正 / 切削工具たわみ |
研究開始時の研究の概要 |
工作機械による加工精度・加工品位を向上させるために,次の①~⑤の開発を行う.① CNC工作機械の加減速の各軸送り速度数理モデルを構築する方法.② ①で確立した速度数理モデルを基に,切削工具に与えられる実際の送り速度(実送り速度)を予測するシステム.③ ②で予測される実送り速度を基に,切削工具に与えられる切削抵抗(大きさ・方向)を予測するシステム.④ ③で得られる切削抵抗(大きさ・方向)を基に,切削工具のたわみ(大きさ・方向)を推定するシステム.⑤ ④で推定される切削工具たわみ(大きさ・方向)を補正し高精度・高品位加工を実現する加工データ(NCデータ)を自動生成するCAMシステム.
|
研究成果の概要 |
本研究では,以下の成果が得られた.(1)CNC工作機械の加減速制御時における各軸の送り速度の数理モデルを構築し,切削経路の各点における切削工具の実送り速度を予測するシステムを開発した.(2)切削工具の実送り速度予測値を基に,切削経路各点における実切削除去量を予測し,切削工具たわみ量と方向を予測するシステムを開発した.(3)切削経路各点における切削工具たわみ量と方向の予測値を基に,切削工具たわみを補正し高精度・高品位加工を実現する加工データを自動生成するシステムを開発した.(4)ブロック処理時間を同定し,同時間を確保できる最短直線長で切削工具経路を構成する工具経路を生成する独自の技術を開発した.
|
研究成果の学術的意義や社会的意義 |
工作機械の加減速制御に伴う各軸の実送り速度数式モデルを構築し,切削工具の経路各点における実送り速度を同定することに成功した.この成果により,切削工具の経路各点における工具たわみの量と方向の予測が可能になり,その予測を基に工具経路を補正し,高精度加工を実現するシステムを開発した.また,ブロック処理時間の同定に基づき,曲面加工において高速加工を実現する工具経路線分の最短長を同定し,システム化(CAM開発)に成功した.同システムにより,曲面の高速・高精度加工を実現した.
|