変種変量生産用工程集約型複合工作機械に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650141
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 垣野 義昭 京都大学, 工学研究科, 教授 (00026204)
• 研究分担者: 松原 厚 京都大学, 工学研究科, 助手 (80243054) ; 井原 之敏 京都大学, 工学研究科, 助手 (90213199)
• キーワード: 変種変量生産 / 工程集約 / 複合工作機械 / ハイリードボールねじ / 高速・高能率加工 / 送り駆動系

研究概要

(1)高速・高剛性送り駆動系の試作と性能評価
20mmのハイリードボールねじと3,000rpmの低イナーシャの高速サーボモータからなる送り駆動系を製作し,その性能の評価を行った.この構造によって60m/minの最高速度と1.0Gの加速度が得られ,サーボチューニングを施すことによって,サーボ剛性もあまり低下することなく,変種変量生産用の工作機械として十分使用可能であることが確認された.ただし,高速運転を長時間続けるとボールねじの発熱によって位置決め精度が低下することも確認されたので,何らかの対策が必要である.
(2)高速・高剛性送り系を用いた切削性能試験
(1)で製作された送り駆動系からなるマシニングセンタを用いてアルミニウム合金や鋳鉄製のエンジン部品をフライス,エンドミルおよびドリルを用いて従来の5〜20倍程度の高速・高能率切削が可能であり,工具寿命さえ確保されれば十分実用可能であることが分かった.

研究成果

• [文献書誌] Y. Kakino: "Rectify-Machining of Complicated Machine Parts with High Accuracy by Machining and Measuring Center" Proc. of Japan-USA Symposium on Flexible Automation. 367-372 (1994)
• [文献書誌] 垣野義昭: "NC工作機械における送り駆動系のトータルチューニングに関する研究 -(第2報)-1軸のサーボパラメータチューニング-" 精密工学会誌. 61巻2号. 268-272 (1995)
• [文献書誌] Y. Kakino: "High Speed, High productive Machining of Automobile Parts by Machining Center with High Speed and High Accelaration Rate" Proc. of ICPCG '96. (発表予定). (1996)