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工作機械使用環境のモデル化による加工性能の向上

通过对机床使用环境进行建模来提高加工性能

基本信息

批准号：
17J00200
负责人：
森幸太郎
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

振動特性のモデル化：低周波領域での振動特性をモデル化し，支持点の配置・荷重配分をモデルにもとづいて決定することで，固有振動数・減衰を調節できるようにした．振幅によらず減衰能が一定なダンパを用いて，本モデルに最適な減衰付加用支持脚を制作した．その結果，駆動軸の加減速によって生じる残留振動が低減できることが確認できた．静的な支持環境のモデル化：設置床の凹凸などにより，工作機械に変形が生じる．また，床の状態は機械の自重などにより，経年的に変化していく．昨年度，各支持脚にかかる荷重と機械のレベルの関係をモデル化することで，設置床の影響によるレベル変化を定量的に把握，補正できるモデルを提案した．昨年度末に投稿した論文が採択された（１）．熱環境のモデル化，エネルギ消費削減：主軸冷却ユニットに着目し，工作機械の運転状況とエネルギ消費の関係を明らかにした．従来の冷却手法では，機械本体の運転状態と独立して冷却装置を運転していた．そのため，運転状態によっては冷却装置の運転が悪化してしまう問題があった．そこで，室温や機械からの発生熱量，許容される熱変位を考慮するモデルを構築し，それにもとづいて冷却装置の運転状況を工作機械側から調節するシステムを構築した．昨年度末に投稿した論文が採択された（２）．本年は，昨年度のシステムを拡張し，本年は加工室温と冷却設定の関係が消費エネルギに与える影響を調査した．その結果，冷却温度が加工室温に対して相対に高いと消費エネルギが減少することがわかった．その結果を国際会議（３）で発表した．そして，各システムが消費エネルギに与える影響をまとめた．

Vibration characteristics: vibration characteristics in the low frequency domain are optimized, and support point allocation, load distribution, and adjustment of natural vibration number and attenuation are determined. Amplitude attenuation can be reduced by a certain amount of time, and the optimal attenuation can be increased by a certain amount of time. As a result, the acceleration and deceleration of the moving shaft are generated, and the residual vibration is reduced. The static supporting environment is characterized by the following: setting the bed's bump, working machine's shape and shape. The state of the bed is not the weight of the machine, but the change of the year. Last year, the relationship between the load and the mechanical properties of each support foot was analyzed. The influence of the bed was set up. The quantitative analysis was carried out to correct the problem. Last year's submission of papers was collected (1). Thermal environment changes, production cost reduction: spindle cooling, machine operation conditions and production cost relationship is clear. The cooling method is independent of the operation state of the mechanical body and the operation of the cooling device. The operation of the cooling device is a problem. In this case, the room temperature and the heat generated by the machine are allowed to be considered for the construction of the system, and the operating conditions of the cooling device are adjusted for the construction of the system on the working machine side. Last year's submission of papers was collected (2). This year, we investigated the relationship between temperature and cooling setting of processing equipment and the effect of cooling on production. As a result, the cooling temperature and processing room temperature are relatively high and the consumption is relatively low. International Conference on the Results of the Conference (3) All kinds of things are going to happen.