最適5軸制御加工経路生成に関する研究

平成18年度は,平成17年度に仕様を検討して開発,整理したソフトウェアライブラリを利用して,本研究で提案する手法を実装した工具経路生成プログラムを開発し,それによって計算される工具経路データの妥当性について検証した.今年度取り組んだ主な研究対象は,以下の2点である.(1)工作機械の動作の最適化を考慮した工具経路の生成(2)工作機械の可動範囲を考慮した工具経路の生成エンドミル加工の精度は,加工時の工具姿勢やピックフィード方向など,経路の特徴に大きく依存する.本研究は,それらの事象も考慮した最適な加工動作を実現する経路生成手法の確立を目指している.そのため,出力された工具経路データについては,計算機上で工作機械動作のシミュレーションにより動作を確認した後,5軸制御マシニングセンタ(現有)を用いて実際に加工を行い,表面粗さ測定機(現有)を用いた加工面粗さの測定や,工学顕微鏡(現有)による加工面性状の観察などにより,工具経路と加工結果の関係について総合的に評価した.実験の結果,動作の最適化については従来の手法と比較して加工面性状の向上が確認されただけでなく,冗長な動作となる部分がデータから削除されたため,データ量も圧縮できることがわかった.このデータ最適化に関する成果を論文としてまとめたものを精密工学会誌に投稿し,既に掲載された.また,可動範囲を対象にした内容についても徐々に成果が出てきており,ケーススタディ的なものを2件ほど国内の学会で発表した.この内容についても来年度中には結果をまとめ,論文として投稿する予定である.今後もさらに研究を進め,上記の2つの機能以外のこれまでの研究結果も含めて1つのプログラムにまとめ,最終的な成果として公開したいと考えている.

平成18年度は,平成17年度に仕様を検討して開発,整理したソフトウェアライブラリを利用して,本研究で提案する手法を実装した工具経路生成プログラムを開発し,それによって計算される工具経路データの妥当性について検証した.今年度取り組んだ主な研究対象は,以下の2点である.(1)工作機械の動作の最適化を考慮した工具経路の生成(2)工作機械の可動範囲を考慮した工具経路の生成エンドミル加工の精度は,加工時の工具姿勢やピックフィード方向など,経路の特徴に大きく依存する.本研究は,それらの事象も考慮した最適な加工動作を実現する経路生成手法の確立を目指している.そのため,出力された工具経路データについては,計算機上で工作機械動作のシミュレーションにより動作を確認した後,5軸制御マシニングセンタ(現有)を用いて実際に加工を行い,表面粗さ測定機(現有)を用いた加工面粗さの測定や,工学顕微鏡(現有)による加工面性状の観察などにより,工具経路と加工結果の関係について総合的に評価した.実験の結果,動作の最適化については従来の手法と比較して加工面性状の向上が確認されただけでなく,冗長な動作となる部分がデータから削除されたため,データ量も圧縮できることがわかった.このデータ最適化に関する成果を論文としてまとめたものを精密工学会誌に投稿し,既に掲載された.また,可動範囲を対象にした内容についても徐々に成果が出てきており,ケーススタディ的なものを2件ほど国内の学会で発表した.この内容についても来年度中には結果をまとめ,論文として投稿する予定である.今後もさらに研究を進め,上記の2つの機能以外のこれまでの研究結果も含めて1つのプログラムにまとめ,最終的な成果として公開したいと考えている.