| 研究課題/領域番号 |
21K03811
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 九州産業大学 |
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研究代表者 |
丘 華 九州産業大学, 理工学部, 教授 (40227335)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 機械エンジニアリング / 工作機械加工精度 / NC加減速制御 / 駆動軸位置サーボ制御 / 運動誤差解析モデル / 工具経路運動軌跡のシミュレーション方法 / 運動誤差の逆補正 / 実験検証 / ＮＣ加減速制御 / マシニングセンタ / 工具経路運動誤差推定 / 加減速運動制御 / パラメータ同定 / 運動軌跡シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では、MCの使用者の立場から、MC上に簡単な実験を通して必要なMCのNC加減速制御のパラメータを同定する方法と、多数の短い補間セグメントからなる工具経路を対象に、セグメント間の加減速運動に起因する工具経路をシミュレーションしてその軌跡誤差を効率的に推定する方法の確立を目的とする。また、近年にMCのNCシステムに多く採用されているAI先行制御技術やNC加工モードと工具経路運動誤差抑制との関連について、実験と解析の両面から検討を加え、それらの技術の現場での効率的な活用に実用的な参考を提供する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，マシニングセンタ（MC）の使用者の立場から，セグメントのNC直線加減速処理と駆動軸位置サーボ制御に起因するMCの直線または円弧補間工具経路運動誤差の実用的な推定方法を提案した．この方法に必要なパラメータは少なく，その値も簡単に同定可能である．実機検証実験結果から，提案シミュレーション方法の妥当性が確認された．その結果，切削実験をせずにNCプログラムから工具経路の運動誤差を精度よく推定することが可能となる．また，シミュレーション結果に基づき，運動誤差をそのまま逆補正する形で工具経路を簡単に補正することにより，送り速度を落とさず実際の工具経路運動精度を有効に改善する可能性も実証された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
提案した工具経路運動軌跡の推定方法はアルゴリズムが明快で理解しやすい．その利用に当たっては，NCシステムの内部処理に関する専門的知識が必要なく，プログラミング作業も簡単にできる．したがって，単品・少量生産が多い金型部品の加工業者のようなMCの使用者にとっては，複雑な輪郭形状を加工する際に，要求する加工精度を達成できる最大効率加工パラメータの選定などの面に提案方法の利用が可能である．また，シミュレーション結果に基づく工具経路の逆補正方法を生産現場で利用すれば，送り速度を落とさずに輪郭加工精度の改善が期待できる．
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