メカトロニクス技術、パワーエレクトロニクス技術を用いた電気機器の効率的な利用法
電気機器の利用は他分野に渡っており、その効率的な利用法が求められています。それぞれの電気機器は直流あるいは交流が用いられていますが、近年のパワーエレクトロニクス技術の発展により電力変換機器を用いて直流と交流の電圧や電流、周波数や位相を自由に変換することが出来るようになりました。本研究室では 様々な電気機器を用いて電気を作るから使うまで、効率的な利用法を研究しています。
除去加工を行う工作機械は、機械の精度が悪いと加工方法や工具がどんなに良いものを使用しても加工されたものの精度はよくなりません（母性原理）。しかし、機械そのものの精度はあまり見えてこないのが実情です。特に多軸制御工作機械は機械そのものの精度を検査する方法も定まったものが存在しませんでした。そこで私たちの研究室では機械の運動精度を検査する方法を提案し実施することでまず機械の精度を保証し、そのうえで加工方法について提案と検証を行っています。
5軸マシニングセンタの運動精度検査
実際に加工を行いその精度を測定する検査方法は、工具やNCプログラムなどの優劣が結果に影響されるので、加工を行わない方法をメインに開発しています。
とはいうものの、工作機械は部品を加工して「なんぼ」ですから、加工結果の評価も行っています。
最近は中国などが提案している機械の検査方法について、どうすればよい結果が得られるかを示すことにより、その試験方法の問題点について解明を行っています。
特にCAD/CAMソフトウェアの使用上の問題点について、いろいろなことが明らかになってきました。
fig1.複合工作機械でのミルターニング
fig2. CAMソフトとS字加工試験
動画：ボールバーを使った5軸円錐台加工
CAD/CAMソフトウェアの利用技術
多軸制御工作機械を動かすには、手作業でNCプログラムを作成するわけにはまいりません。必然的にCAMソフトウェアを用意する必要があります。
CAMソフトウェアも高性能なものから安価なものまでさまざまです。ある部品を製作するにはどのソフトウェアを使えばよいかは、新しい機械を購入するときには工作機械メーカが相談に乗ってくれますが、そうでなければCAMソフトウェアの業者の言うがままになってしまいます。
私たちの研究室では、数種類のCAMソフトウェアを使って操作性や結果を比較した経験がありますので、ご相談に応じることができます。
fig.3 強ねじれインペラの切削加工
論文
「多軸工作機械の精度検査規格」(2020)『砥粒加工学会誌』64 (2)p.75 - 78.
「5軸工作機械の空間精度の測定と補正技術の検討」(2019)『精密工学会誌』85 (10)p.809 - 812.
「5軸マシニングセンタでの円錐台加工検査」(2017)『機械の研究』69 (2)p.108 - 113.
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