超長ストロークロール金型加工機運動誤差の精密測定に関する研究

超长行程辊模加工机运动误差精密测量研究

• 批准号: 11J03294
• 负责人: 李 貞徹
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03294/
• 关键词: 計測; スライド運動誤差; スピンドル運動誤差; 誤差分離; 金型加工機

近年,ディスプレイ部品や燃料電池・エネルギー部品,超精密金型などに多く使われる大面積3次元微細加工製品の需要が急増している.また,急速に大面積化しているLCD TVなどの効率性および生産性向上のため,加工の大面積化が急進展している.この大面積加工の要望に応えるため,生産性が高い次世代超長ストロークロール金型加工機が要求されている.この超長ストロークロール金型加工機の加工精度の保証が重要な課題となっているため,超長ストロークに渡って運動誤差を10nmの精度で計測できるシステムの開発が必要不可欠である.一方,超長ストロークロール金型加工機は、往復台(スライド)と主軸(スピンドル)で構成されている.工具の動きが加工物に転写されるのが加工の基本原理であるため,超精密加工を行うためには超長ストロークロール金型加工機のスライド運動誤差とスピンドル運動誤差を精密に測定し,補正することが必要である.研究実施計画に従い,第一課題として2メートル級の超長ストロークロール金型加工機のスライド運動誤差測定システムの開発を行った.精密なスライド運動誤差の測定を行うためには,直線からの偏差である真直度誤差他にも,スピンドル軸を基準にしたときのスライドの平行度誤差を正確に測定しなければならない.真直度誤差と平行度誤差両方を2メートルにわたって測定できるシステムを開発を行い,その測定結果に基づいて機械の運動補正を行った.また,第二課題であるスピンドルの運動誤差の測定システムの開発を行った.金型ロールを加工するときにはまず鏡面加工を行いそのうえに微細形状の加工を行う.このとき,鏡面加工時の回転速度ど微細形状の加工時の速度が異なるため,速度変化によるスピンドル運動誤差の変化を精密に測定する必要がある.異なるスピンドル回転速度条件下での,ロール加工領域全範囲におけるスピンドル運動誤差測定を実施して,スピンドル回転速度によるスピンドル運動誤差の挙動変化を明らかにした.また,加工対象である大型加工ロールをそのまま用いてスピンドルの運動誤差を精密に測定することによって,実際のロール金型加工環境下において,高精度でのスピンドル運度誤差測定を可能とする新たな方法を開発した.

In recent years, the demand for ultra-precision metal parts, fuel cell parts, ultra-precision metal parts and ultra-precision metal parts has increased rapidly. Rapid large-area LCD TV production efficiency and productivity upward, processing large-area rapid progress. The requirements for large-area machining are as follows: high productivity, next generation ultra-long machining machine requirements. It is an important problem to ensure the machining accuracy of this ultra-long metal machining machine, and it is necessary to develop the measurement system with the accuracy of 10nm for the ultra-long transition motion error. On the other hand, the ultra-long metal processing machine is composed of reciprocating table and spindle. The basic principle of machining tool movement and machining of machined objects is to accurately measure and correct the movement error of ultra-precision machining machine. The first task is to develop a method for measuring the motion error of metal processing machines. The measurement of precision motion error is accurate. The deviation of straight line is accurate. The parallelism error of straight line is accurate. The straightness error and the parallelism error are measured in two different ways. The measurement results are based on mechanical motion correction. The second task is to develop a system for measuring motion errors. Metal type machining: mirror machining: fine shape machining This is because it is necessary to accurately measure the movement error of the mirror surface during the machining of fine shapes. Under the condition of different return speeds, the measurement of the motion error in the whole range of the machining field is carried out, and the measurement of the motion error in the return speed is carried out clearly. A new method for precise measurement of motion errors in machining environments with high accuracy has been developed.

项目成果

Analysis and measurement of the dynamic notions of a large-scale rotating roll workpiece

大型旋转轧辊工件动态概念分析与测量

• 发表时间: 2012
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: JungChul Lee;Wei Gao;Yuki Shimizu;So Ito;Jooho Hwang;JeongSeok Oh and ChunHong Park
• 通讯作者: JeongSeok Oh and ChunHong Park

Precision measurement of carriage slide motion error of a drum roll lathe

• DOI: 10.1016/j.precisioneng.2011.10.005
• 发表时间: 2012-04
• 期刊: Precision Engineering-journal of The International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology
• 影响因子: 3.6
• 作者: Jung Chul Lee;W. Gao;Y. Shimizu;J. Hwang;J. Oh;Chun-Hong Park

Fabrication of large-size SiC mirror with precision aspheric profile for artificial satellite

• DOI: 10.1016/j.precisioneng.2013.01.009
• 发表时间: 2013-07-01
• 期刊: PRECISION ENGINEERING-JOURNAL OF THE INTERNATIONAL SOCIETIES FOR PRECISION ENGINEERING AND NANOTECHNOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Shimizu, Yuki;Goto, Shigeaki;Kubota, Hiroaki
• 通讯作者: Kubota, Hiroaki

オンマシン大型円筒形状評価に関する研究

大型圆柱体形状在机评价研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 李貞徹;清水裕樹;伊東聡;高偉;Jooho Hwang;ChunHong Park;JeoungSeok Oh
• 通讯作者: JeoungSeok Oh

Spindle error motion measurement of a large-scale ultra-precision lathe

大型超精密车床主轴误差运动测量

• 发表时间: 2011
• 作者: Jung Chul LEE;Wei GAO;Yuki SHIMIZU;Chun Hong PARK;Jooho HWANG;Jeong Seok OH
• 通讯作者: Jeong Seok OH