| 研究概要 |
平成8年度においては,研究代表者及び分担者は所期の研究目的を達成するために以下のような基本的かつ重要な要素研究を遂行し,平成9年度において予定している,高度機能集積形主軸構造の構築のための準備を備えた.
(1)これまでに実用化されている工作機械主軸構造の構造及び機能的特徴を整理し,次世代FMSに適合する高度機能集積形主軸構造の設計仕様を策定した.
(2)高度機能集積形主軸構造の一形態と考えられる二重主軸構造を対象として,構成要素間の熱移動を集中熱容量法を用いて定式化することにより,各種運転条件における当該構造の複雑な熱的挙動を定性的に評価することが可能であることを明らかにした.
(3)また,二重主軸の構造特性に関しては,主軸系内に存在する空隙部が本構造の熱変形挙動に影響を与える特徴的因子であることを指摘するとともに,空隙部の通風冷却を行うことにより,当該構造の熱変形を制御可能であることを実験的に明らかにした.その成果の一部は,日本機械学会全国大会にて公表した.
(4)基本的に工作機械主軸系の熱的・力学的特性に大きな影響を与える因子であり,特に高速回転時にその変動が問題となる転がり軸受の予圧荷重を明らかにすることを目的として,軸受に作用する負荷荷重をインプロセス計測する方法を提案した.具体的には,軸受カラーの圧縮ひずみを計測するシステムを構築し,それによるひずみ測定値と主軸変位との対応関係を比較・検討した結果から,提案した方法の有効性を明らかにした.
(5)主軸系の回転精度に直接的に影響を及ぼす主軸受結合部の接触圧力を外部から制御することを目的として,テ-パ結合型軸受ハウジングを提案し,基本的な動作特性を確認した.その結果,この機構を用いることによりテ-パ結合部を介して軸受外輪-軸受ハウジング間の接触状態を調整可能であることを示した.
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