機能性表面作成のためのインライン計測/加工システムの開発

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製品表面に機械加工により表面テクスチャを作成するためには、従来のCADシステムの機能に表面テクスチャを作成しマッピングするという機能が必要である。その際、作成される表面テクスチャには高い意匠性が要求されると同時に表面テクスチャの不規則波形を簡便に作成し、意匠性を損なうことなく基本形状であるCADデータにマッピングしなければならない。また、マッピングされた表面は凹凸が不規則な複雑形状となることが予想されることから、効率的なカッターパスデータの生成が加工時間に大きく影響すると考えられる。加工機に対しては、加工する部分が非常に微細なため、高速回転による切削が必要となり、さらに、曲面形状を持った表面などには加工溝が曲面に対して垂直となるように、自由度のあるスピンドル制御をしなければならない。そして、表面テクスチャを作成した製品表面とCADデータを比較し、必要であれば追加工するなど形状を評価し、正確に加工する支援システムが必要となる。そこで本研究は、2年間の研究機関内において、ソフトウェアでは(1)表面テクスチャ作成CADシステム、(2)加工データを作成し、加工機を制御するCAM(Computer Aided Manufacturing)システムおよび(3)加工された表面テクスチャの凹凸データとCADデータを比較検討するCAT(Computer Aided Testing)システムを開発した.また、ハードウェアでは(4)製品表面にテクスチャを加工する小型機械加工機および(5)製品表面を測定する非接触型表面形状計測システムの開発を行った。その中で、平成16年度は主にテクスチャの加工実験を行った結果、表面テクスチャをCADにより設計し、即、実加工を行える加工システムが構築できたことを実証し、短期間で高精度な表面テクスチャを生成できることを確認した。