京都大学工学研究科マイクロエンジニアリング専攻
精密計測加工学研究室

加工プロセスの制御と知能化NC工作機械

高速・高精度な自動化加工を熟練者でなくても行えるようにするため,切削条件などの自動設定や,オン・ラインでの適応制御を知能的に行うことができる 「知能化NC工作機械(INC)」を開発しています.機械加工のプロセス制御に関連した研究です.

近年市場で急速に普及した高速マシニングセンタの能力を完全に活用し,実際に高速高能率加工を行うためには, 加工条件の設定が重要な課題となります.従来の工作機械は,与えられたプログラムの通りの運動を行うだけでした. 本研究では,主に部品加工を対象として,NC工作機械自らが加工プロセスをモニタリングし, 加工条件の設定及びその適応的な変更を自律的に行うことができる知能化工作機械 (Intelligent Machine Tools, IMT) , 及びそれに関連する測定・制御技術について研究しています.

工具寿命の制御 工具寿命の制御
エンドミル加工における切削抵抗の変化をモニタリングし,工具磨耗の進行度の推定,及び工具寿命の制御を行います. 高い実装コストを必要とせず,シンプルで信頼性の高い,実用的なプロセス制御手法の構築に主眼を置いています.(2008年3月)

主軸剛性の測定法に関する研究 主軸剛性の測定法に関する研究
主軸ユニットの内部に埋め込んだ変位センサを利用して,動的な主軸剛性を測定する手法, 及びその切削抵抗モニタリングへの応用について研究します.(2005年3月)

サーボモータ電流・主軸モータ電流のモニタリングによる切削抵抗の推定法 サーボモータ電流・主軸モータ電流のモニタリングによる切削抵抗の推定法
外部センサを用いず,NC工作機械が本来持つサーボモータ電流・主軸モータ電流のセンサのみを用いて, 切削抵抗を推定する手法の実用化について研究しています.(2005年3月)

切削抵抗予測モデルを用いた切削抵抗制御 切削抵抗予測モデルを用いた切削抵抗制御
切削抵抗予測モデルを固定サイクルを利用して同定し,それを加工条件の自律的最適化に利用する手法を提案しました.(2004年3月)

固定サイクルを用いた知能化工程設計システム 固定サイクルを用いた知能化工程設計システム
加工中における加工条件の適応制御に加えて,より上位の工程設計に対して, エンドミル加工のための固定サイクルを最大限に活用した知能化システムを構築しました(2004年3月)

変位センサを用いた切削抵抗のモニタリング 変位センサを用いた切削抵抗のモニタリング
主軸ユニットの内部に変位センサを埋め込み,主軸の倒れから切削抵抗を推定する手法について研究します.(2003年3月)

加工系を含む送り駆動機構の統合シミュレータ 加工系を含む送り駆動機構の統合シミュレータ
NC工作機械の機構系,CNCサーボ制御システムに加え,加工系のモデルを含むエンドミル加工の統合シミュレータを構築しました.(2001年12月)

エンドミル加工のための切削抵抗のモニタリングと適応制御 エンドミル加工のための切削抵抗のモニタリングと適応制御
加工状態の指標として,切削時の切削抵抗に着目し,その制御という形で加工条件の自律的最適化を行う手法について研究しました.(2001年3月)