加工点で発生する電気的作用の機構解明に関する研究

阐明加工点电效应机理的研究

基本信息

批准号：
06750115
负责人：
稲場千佳郎
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,次世代生産システムの中核加工機能を実現する工作機械に必要となる,新たな加工状態のセンシング技術を確立することを目的として,加工状態を知るための情報源である加工点に着目し,そこで発生する電気的作用の機構解明に関して基礎的研究を行った.具体的には,旋削加工の加工点を対象とし,主軸系モデル及び旋盤をもちいて,工具・工作物間の接触電気抵抗等の測定を行った結果,以下のような有用な成果が得られた.(1)主軸,転がり軸受,軸受ハウジング等よりなる主軸系モデルを製作し,工具・工具物・主軸台間の電気回路中に存在する種々の結合部の接触電気抵抗を測定した。その結果,転がり軸受部での抵抗が支配的であり,工具・工作物間の接触電気抵抗は相対的に小さいことが明らかになった.(2)(1)の結果を基に,切削加工時の工具・工作物・旋盤主軸台間の電気回路において同様の検討を行った結果,転がり軸受部での電気抵抗が大きく,その値には回転数や軸受潤滑状態などが大きな影響を与えることが明らかになった.(3)工具・工作物間の接触電気抵抗を詳細に検討した結果,その値は転がり軸受部より相対的に小さいものの,切削加工時に瞬間的にも0になることはなく,また切削条件や工具・工作物材種の組み合わせ,工具刃先形状に起因する種々の切屑排出状態に対して大きく変化することを確認した.(4)工具・工作物・旋盤主軸台間に電気回路を構成して,工具・工作物間の接触電気抵抗変化に基づく切削状態認識方法を提案し,この方法が,得にびびり振動発生及び切屑排出状態のインプロセス認識に有効であることを切削実験により明らかにした.本方法は,センサとしての設置空間はほとんど必要とせず,他のセンサとの構造的な干渉が少ないため,今後センサフュージョンによる加工状態の総合的認識を実現するうえでも有効であると考えられる.

这项研究的重点是加工点，这些加工点是有关实现下一代生产系统核心加工功能所需的加工状态的信息的来源，并进行了基础研究，以阐明那里产生的电气动作机制。具体而言，我们使用主轴模型和车床测量了工具和工件之间的接触电阻，并获得了以下有用的结果：（1）主轴模型由主轴，滚动轴承，轴承外壳等组成，并测量了工具，工具，工具和纺锤形平台之间各种电路中存在各种耦合的接触电阻。结果表明，滚动轴承部分的电阻是主要的，并且工具和工件之间接触的电阻相对较小。根据（2）和（1）的结果，在切割过程中对工具，工件和车床主轴底座之间的电路进行了类似的研究，并且发现滚动轴承部分处的电阻很大，并且由于旋转速度和轴承润滑状态，该值很大。（3）在对工具和工件之间接触的电阻进行了详细检查之后，该值相对较小，较小于滚动轴承部分的电阻，但是在切割过程中，该值也不会立即变为零，并且切割条件以及工具/工具/工件材料类型也被使用。据证实，由于组合和工具切削缘形状，切割状态相对于各种芯片放电状态发生了显着变化。（4）我们提出了一种基于工具和工件之间接触电阻的变化来识别切割状态的方法，通过在工具，工件和车床纺锤体平台之间构建电路，我们已经表明，此方法有效地识别了对换盘振动和切碎排放状态的过程中的识别。这种方法几乎不需要作为传感器的安装空间，并且与其他传感器几乎没有结构性干扰，因此人们认为它可以有效地实现未来传感器融合对处理状态的全面识别。