| 研究概要 |
本研究は,次世代生産システムの中核加工機能に要求される多機能工作機械主軸を実現することを目的とし,平成5年度の研究成果を元に次のような要素研究を実施し,それらの研究成果を統合化した.その結果,次のような工学上,工業上有用な研究成果が得られた.
(1)マシニングセンタとタ-ニングセンタにおいて適用事例がみられる双主軸構造のモデルを製作しその特性評価を行った.その結果,力学的・熱的特性を同時に向上させる上で,構造内部に配置するリブや隔壁の最適設計が重要な因子となることを実験と解析の画面から明らかにした.
(2)単純化した主軸-軸受-ハウジングから構成される主軸系モデルを対象に,運転中に主軸受周辺部の動的な力学的特性の変化を超音波を用いてインプロセス計測する方法を提案し,その妥当性を実験的に確認した.
(3)多重層主軸系にモデルの解析モデルを対象に有限要素を用いた計算機シミュレーションを行った結果,層主軸間に存在する接合部,特に軸受と軸受けハウジング間の接合部において生じる微小な熱的・力学的特性の変化が,主軸全体の変形パターン等の特性に大きな影響を与えることを明らかにした.
(4)横中ぐりフライス盤の一部に適用事例がみられ,次世代FMS用システムマシンへの適用が有用と考えられるる多重層主軸構造のモデルを製作し,その特性評価を行った.有限要素法を用いたシミュレーション結果との対応関係を明らかにすることにより,その最適設計方法を提案することができた.
上記の研究成果の一部は既に日本機械学会第72期全国大会において公表した他,日本機械学会論文集(C編)に発表予定である.
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