| 研究課題/領域番号 |
17K06132
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| 研究機関 | 長野工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
鈴木 伸哉 長野工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (90616129)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 公差解析 / 幾何公差 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，公差解析に関する学術研究を広く調査・収集して体系化し，その過程で全体を俯瞰して不足点を補い，公差解析を学術として発展させることである．
当初より公差解析の中で詳細に研究されていないと考えていた，位置決めによる組立ばらつきである，いわゆる「がた」について研究を継続している．すでに発表した，「穴と長円の穴を用いた位置決めによる組立ばらつきの解析」の英訳論文である，"Analysis of Assembly Variation between Two Parts Constrained using Hole and Slot Features"を発表し，これに似た位置決め方法である，「2組の穴とボスとを用いた位置決めによる組立ばらつきの解析」をノートとして発表した．
これらの基本的な位置決め方法で生じるがたは，併進運動と回転運動が関係するやや複雑な動きであるものの，それを視覚化することで，容易に定性的に理解できるようになった．また，穴と長円の穴と，2組の穴とボスのがた生じ方の違いも明らかになった．さらに，それぞれのがたの大きさを簡素な式で表すことで定量的に理解できるようにもなった．
その他，上記のより発展的な検討結果を，設計工学会において，「２組の穴とボスとを用いた位置決めによる組立ばらつきの解析（第3報 ２つのボスの距離が変化した場合の組立ばらつきの変化）」，「ボスと穴とを用いた組み立てばらつきの範囲の外接円の式の導出（第2報 ２組のボスと穴とによる外接円の性質と定式化）として口頭発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
公差解析に関する学術研究を広く調査・収集するために，幾何公差，公差解析の専門家の実施するセミナーに参加したり，個別に面談したりして交流を深めた．本年度は，幾何公差に関しては，小池忠男氏（想図研）：『サイズ公差』と『幾何公差』を用いた『機械図面』作製図ノウハウ，喜多秀紀氏（元マツダ）：幾何公差設計法（ＧＤ＆Ｔ），統計的な公差解析については，鈴木真人氏（アマダ）：実践公差解析，大塚 章正氏（山口東京理科大学）：統計公差指標を用いた大量生産品における性能設計の提案，戸水 晴夫氏（SDI Japan）：設計品質を確保する論理的な公差設計と公差解析，公差解析ソフトウェアについては，James Stoddard氏：（米Sigmetrix社）と交流を深めた．
文献調査としては，大型書籍の翻訳として，Mechanical Tolerance Stackup and Analysis に続き，Advanced Tolerancing Techniquesがほぼ完了した．Drake著のDimensioning And Tolerancing Handbookの翻訳・調査に取り掛かりはじめている．論文としては，公差解析の分野をレビューするいくつかの論文調査から始まり，さらに，その論文の参照する論文を調査している．このような論文の調査から，論文の取り扱う内容を収集，分類することで公差解析の体系化を行いつつある．
さらに，今年度末には，Sigmetrix社の公差解析ソフトウェアを購入し，公差解析のCAD・コンピュータへの発展の様相をとらえつつある．
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| 今後の研究の推進方策 |
公差解析の歴史は，少なくとも1960年代まで文献として遡ることができ，幾何公差・統計とも関係して幅が広い．これまでの交流と文献調査から，いくつかの項目に分けられつつある．公差解析のモデル方法，幾何公差との関連，公差とコストの関係，運動学的な解析，2次元・3次元のモデルと公差解析の関係，統計・品質工学と公差解析との関係，公差配分の最適化，公差解析のコンピュータ・CADへの応用などが，項目としてあがりつつある．来年度は，これらを分類・体系化を行い，全体のまとめを始めていく．
また，「がた」についての研究については，これまで発表した位置決めとは，やや異なるダイアモンドピンを用いた位置決めについて，2020年6月にアメリカ・ノースカロライナで開催される16th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancingで発表（今年はコロナウィルスの影響を受けて遠隔開催）する予定である．
さらに，来年度は，ソフトウェアの調査の一環として，米Statistical Design Institute LLC. 社の統計公差解析ソフトApogeeも購入予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
文献の購入に充てる予定であったが，2019年度内に納入可能な適当な海外文献がなかったため．
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