| 研究課題/領域番号 |
02555028
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
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| 研究分担者 |
大田 眞土 セイコー精密械式会社, 取締役
社本 英二 神戸大学, 工学部, 助手 (20216146)
杉村 延広 神戸大学, 工学部, 助教授 (80135813)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 超精密工作機械 / 磁気軸受主軸 / 加工誤差 / 運動誤差 / 誤差補正 / インテリジェントコントロ-ル / 超精密切削加工 |
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| 研究概要 |
超精密切削加工において、加工に伴って発生する振動や熱変形などを補正して、より高精度の加工を実現することを目的として、超精密インテリジェント工作機械の開発を行った。ここではインテリジェント化実現の方法論の確立、構成要素の試作・開発、さらに補正制御による高精度インテリジェント切削加工実験を試みた。得られた結果は以下の通りである。
(1)超精密切削加工において、より高精度な加工を行う上で問題となる加工誤差要因の分析を行った。その内、特に主軸回転誤差、周囲温度の変動による主軸熱変形、切削熱による工具、工作物の熱変形について、その誤差発生機構、誤差の量、性質などを、測定、解析を行うことによって明らかにした。
(2)超精密切削加工において、インテリジェントな誤差補正制御を行うために必要な機械要素の開発を行った。具体的には、超精密微小切込み装置、Walking Driveによる高剛性高精密送り装置、超精密磁気軸受主軸を考案、試作した。これらの装置には、誤差補正のためのインテリジェント制御を行うために不可欠な物理量の測定機能や、工具や工作物位置の微小補正を行うための高分解能微動機構が備わっている。
(3)時系列解析を適用することにより主軸の変位量を予測・補正し、また前もって測定したデ-タを基に送りテ-ブルの運動誤差を補正する方法を試み、実際に無酸素銅を切削した場合に仕上げ面精度が向上することを確認した。
(4)工具の温度上昇と被削材の形状誤差の関係を学習することにより、切削熱に起因する加工誤差を補正するシステムを開発し、実際にアルミ合金を切削する場合に本システムによって仕上げ面精度が向上することを確認した。
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