マシニングセンタ用ハイブリッド主軸による工具振動変位の推定

加工中心混合主轴刀具振动位移估算

• 批准号: 21K03813
• 负责人: 島名 賢児
• 金额: $ 1.08万
• 依托单位: Kagoshima National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03813/
• 关键词: 小径エンドミル加工; 工具たわみ; エンドミル加工; 振動変位; ハイブリッド主軸

ハイブリッド主軸で用いられることを想定している細長いツールホルダ部にケイ素鋼板を固定したものに直径6mmのエンドミルを取り付けて切削実験を行った。その前に予備実験として、なるべく工具たわみ量が大きくなり、さらにびびり振動が発生しないエンドミルの突き出し量を決定するために、工具突き出し量を35mmから55mmの間で5mm間隔で変えて、びびり振動の発生しやすいアップカットで切削実験を行った。その際、主軸部に固定した加速度センサにより切削中の加速度を測定した。また、加工後にデジタルマイクロスコープを用いて加工面の観察を行った。その結果、加工面の観察ではびびり振動の発生は判別できなかったが、加速度の結果から工具突き出し量が40mmまではびびり振動が発生しないことがわかったため、本実験では工具突き出し量を40mmとした。さらに、切削中のエンドミル先端部のたわみ量を測定することは困難であるため、エンドミルのシャンク部にアルミニウムのリングを焼き嵌めにより取り付けた。また、事前にエンドミル先端部とアルミリング部の変位量の関係を調べ、係数2.81という値を得ることができた。本実験では、被削材の快削黄銅を7°傾けて固定することにより、軸方向の切込みを直線的に増加させるように設定した。なお、切削はダウンカットで行い、切削中のアルミリング位置の変位量をレーザー変位計により測定した。切削実験後、加工面の加工誤差を接触式変位計により測定した。その結果、切削中にレーザー変位計により測定したアルミリング位置の変位量に係数2.81を掛けることにより推定した工具先端のたわみ量の結果と、切削実験後に接触式変位計により測定して得られた加工誤差の結果はほぼ一致し、切削中のエンドミルシャンク部から工具先端のたわみ量を推定する方法が有効であることがわかった。

The main shaft is fixed and the diameter is 6 mm. Before the tool is ready, the amount of vibration generated by the tool is determined by the amount of protrusion generated by the tool. The amount of protrusion generated by the tool is determined by the interval of 35mm to 55mm. The amount of vibration generated by the tool is determined by the amount of protrusion generated by the tool. The acceleration in the cutting process is measured when the main shaft is fixed. After processing, the machine will be inspected. Results, inspection of machined surfaces, identification of vibration generation, acceleration results, tool protrusion up to 40mm, vibration generation up to 40mm, tool protrusion up to 40mm In addition, it is difficult to determine the amount of cutting in the cutting process. The relationship between the number of positions in the first part and the number of positions in the second part is adjusted. The coefficient is 2.81. The value is obtained. This is the setting of the angle of 7° between the cutting material and the cutting brass, and the angle of 7 ° between the cutting material and the cutting brass. The position of the cutting tool is determined by the position calculation. After cutting, the machining error of the machined surface is measured by contact position measurement. The result of the measurement of the machining error in the cutting process is consistent with the measurement of the machining error in the cutting process. The measurement of the machining error in the cutting process is consistent with the measurement of the machining error in the cutting process. The measurement of the machining error in the cutting process is consistent with the measurement of the machining error in the cutting process.