楕円振動切削を利用した切削プロセス制御の試み

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本研究では、楕円振動切削加工法を適用し、加工プロセス制御システムを開発することにより、通常の切削においてはあらかじめ決められた諸量により受動的に決定される加工プロセスを、能動的にリアルタイムに制御することを試みた。(1)理論的考察楕円振動切削において切削速度、振動振幅および位相差を変化させることによる切削力に対しての影響を理論的に検討し、位相差を変化させることによって効率的に切削力を制御し得る可能性を示した。(2)基礎実験楕円振動切削加工法による基礎的な加工実験を行い、切削速度および位相差を変化させることによる切削力の変化を調べ、上記の理論的考察と同様の傾向であることを確認した。また、切削力の変化し得る範囲を明らかにし、一定の条件下において背分力をゼロにすることが可能であることを確認した。(3)加工プロセス制御システムの開発位相差を変化させることにより切削力を変化させる加工プロセス制御システムを開発した。また、加工実験を行い開発した制御システムについて滴切なゲインを導出した。(4)切削プロセス制御実験開発した制御装置を用い、主分力および背分力の制御実験を行った。その結果、切込み量が変化することによって主分力が変化する通常の加工条件においても,一定の主分力を維持し得ることを確認した。また、同様に通常では変化する背分力についても、ほぼゼロを保ち切削を行い得ることを確認した。