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J-GLOBAL ID：201802229077078821   整理番号：18A1341469

工具系の弾性変形を考慮したボクセルモデルによるエンドミル加工シミュレーション

Voxel Based End-milling Simulation Considering Elastic Deflection of Tool System

著者 (4件)： 西田勇 (神戸大学) ,  奥村龍馬 (神戸大学) ,  佐藤隆太 (神戸大学) ,  白瀬敬一 (神戸大学)
資料名： 精密工学会誌(Web)  (Journal of the Japan Society for Precision Engineering (Web))
巻： 84  号： 6  ページ： 572-577(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0462A  ISSN： 1882-675X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 機械加工効率を改善するために,加工状態を認識し切削条件を最適化する必要がある。本研究はエンドミル作業用の,工具系の弾性変形を考慮した新しい切削シミュレータを開発している。このシミュレータは瞬間剛性力モデルに基づいている。切削力を推定するために必要な未切削チップ厚みを,切削力による工具および工具ホルダー変形に対応する工具系の弾性変形を考慮して計算している。新しく開発したエンドミルシミュレータは,ボクセルモデルによって加工材料を表し,工具切削刃によって突き抜かれる除去されたボクセルから未切削チップ厚みを計算している。これまでの著者らの研究において,未切削チップ厚みを毎分工具回転角によって除去されるボクセルから計算し,一分間隔での瞬間切削力を推定している。従って,本研究は推定した瞬間切削力に起因する工具系の弾性変形を考慮する方法を提案する。本研究は,工具変形,工具と工具軸に平行な工具ホルダーの間の変位,工具ホルダーとスピンドル軸に平行なスピンドルの間の変位,および工具支持部での回転変位を含む,工具系の弾性変形を考慮している。工具系の弾性変形によって影響を受ける実際の未切削チップ厚みを,毎分の実切削力を推定するために計算されねばならない。提案したアルゴリズムの実効性を検証するために,実験の3軸ミリング運転を実施した。加工面の予測された断面形状は測定したものと良好な一致を有することを確認した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *切削 ,  *エンドミル ,  工具 ,  弾性変形 ,  効率 ,  工作精度 ,  NC工作機械 ,  *計算機シミュレーション ,  除去
準シソーラス用語： 加工効率 ,  材料除去

著者キーワード (10件)： 切削工程シミュレーション ,  ボクセルモデル ,  工具のたわみ ,  エンドミル加工 ,  NC加工 ,  切削工程シミュレーション ,  ボクセルモデル ,  工具のたわみ ,  エンドミル加工 ,  NC加工

分類 (1件)： 切削一般  (QC02010V)

引用文献 (19件)：

• 1) J.Tlusty et al.: Dynamics of Cutting Forces in End Milling, CIRP Annals, 24, 1 (1975) 21.
• 2) D.Mongomery et al.: Mechanism of cutting force and surface generation in dynamic milling, J. of Eng. for industry, 113, 2 (1991) 21.
• 3) Y.Altintas et al.: A General Mechanics and Dynamics Model for Helical End Mills, CIRP Annals, 45, 1 (1996) 59.
• 4) K.Shirase et al.: Cutting force and dimensional surface error generation in peripheral milling with variable pitch helical end mills, Int. J of Machine Tools and Manufacture, 36, 5 (1996) 567.
• 5) 松村隆 他: 曲線切れ刃形状エンドミル加工における切削力解析(第1報), 日本機械学会論文集(C), 69, 688 (2003) 3396.

タイトルに関連する用語 (5件)： 工具 ,  弾性変形 ,  ボクセルモデル ,  エンドミル加工 ,  シミュレーション