| 研究課題/領域番号 |
20K14632
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 福井工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
伊勢 大成 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (20734594)
|
|---|
| 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
|
|---|
| キーワード | all pair法 / 工作機械 / 熱変形補正 / 熱変位補正 / CAE / 実験計画 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
工作機械の高精度化のためには熱変形対策が必須であり，設計の工夫や解析を利用した熱変形の抑制や補正方法が提案されている．その簡便な利用可能な方法として，少数箇所の温度測定値から熱変形を予測可能な簡易な式を導き，同式を用いて熱変形誤差を補正する方法を提案している．しかし，同方法は，式の導出に経験を，実験定数の決定に多数の試験を要する．そこで，本研究では，経験に因らず，低コストで迅速に熱変形補正システムを構築可能とするために，熱変形解析，切削模擬試験，実験計画を利用した少数の実切削試験によって，様々な条件に対応可能な熱変形予測式を導く方法を確立する．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、熱変形を予測可能な簡易な式を少数箇所の温度測定値から導き、all pair法による実験計画を活用した少数回の試験により、熱変形誤差を補正する方法を提案する。まず，実験条件に基づいた解析結果から装置各部の熱変形を分析し、熱変形挙動を可視化した。また、実機試験における非線形な熱変形現象を主軸モータと装置各部の温度差で説明できることを明らかにした。以上より、all pair法で設定した実験条件と熱変形の関連性を確認できた。また、all pair法による実験計画と分析手法を確立し、工作機械実機での試験で予測式の精度を評価し、試験回数を削減できることを確認した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、少数の温度測定値から予測式を導き、all pair法に基づく実験計画を活用することで、熱変形誤差を効果的に補正する手法を提案した。all pair法による実験計画と分析手法を確立し、工作機械実機での試験で予測式の精度を評価し、試験回数を削減できることを確認した。
この成果は工作機械全般の品質向上や高精度化のためのコスト削減に貢献し、より信頼性の高い工作機械の開発や産業技術の発展に寄与するものである。
|
