5軸制御マシニングセンタのための汎用ポストプロセッサの研究

点击翻译按钮获取中文摘要

近年、5軸制御のマシニングセンタが多用され始めている。これは、3軸制御では加工ができないような複雑な形状の加工物に対応するためや、3軸制御で加工は可能な加工物に対しても5軸制御を用いることによってさらに高能率・高精度加工が実現できるからである。しかし、5軸制御加工では軸の回転に加えて、工具と加工物との干渉回避を考慮した工具経路生成を行わなければならず、その処理は特に難しくなる。そこで、汎用性のある5軸制御ソフトウェアの開発を試みた。ソリッドモデルを中心としてそこから干渉を回避した工具経路の自動生成法を既に研究するとともに、生成された工具経路を実際のNCデータに変換する汎用的なポストプロセッサの研究を行った。本研究で得られた成果は次のとおりである。(1)フラットミル、ボールエンドミル、テーパエンドミルなど任意工具形状に対する干渉のない工具経路生成法を確立した。(2)5軸制御マシニングセンタの構成と構造を洗い直し、干渉回避した工具経路をマシニングセンタの構造に適したNCデータに変換する一般式を提案した。(3)安定した加工のために、軸の回転に伴う送り速度の変動を一定にしつつ、移動時の経路偏差を最小にするリニアライゼーション法を研究した。(4)いくつかの代表的な構造の5軸制御マシニングセンタについて、同じ工具経路情報から構造に適したNCデータを生成し、それに基づいて加工実験を実施し、構造によって生じる加工誤差の差異の検討を行った。以上のように、本研究によって5軸制御マシニングセンタの本格的活用のための基礎技術を確立することができた。