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精密加工

エンジン部品の無人化加工技術を確立し、加工品質の信頼性向上、コスト低減、増産化に貢献する

長野県

株式会社タジマ

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 航空機エンジン等難削材大径薄肉部品の無人化加工技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、産業機械、半導体
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(生産性増加)
キーワード 自動化・無人化加工技術、薄肉加工技術、工具寿命管理システム
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成21年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

現在、航空機用エンジン難削材大径薄肉部品の加工においては加工歪、クランプ法、素材形状に合わせた加工法、監視システム等の分野の技術が確立されていない。これらの課題を解決し、安定した加工品質の確保による信頼性向上、コスト低減、増産化に対応した、エンジン部品の無人化加工技術の確立を目指す

開発した技術のポイント

加工品質の信頼性向上、コスト低減、増産化に対応した、エンジン部品の無人化加工技術の確立を目指す
・加工歪対策→工程短縮により加工時間を50%削減 (図1 参照)
・クランプ歪対策→内径外径空間部を樹脂等で固め、全周無負荷状態でクランプ (図2 参照)
・黒皮素材や楕円形状の断続加工対策→非断続切削加工を可能とし工具の寿命を倍増 (図3 参照)
・加工監視・加工適性条件→工具寿命管理システムにより20%の工具寿命延長 
(図4 参照)
(新技術)
・加工歪の発生課題への対応
特徴
‐加工工程数:2工程
‐自動化・無人化(人的調整作業不要)
‐自動化(品物取付時の芯出し不要)
・クランプ歪の発生課題への対応
特徴
‐熟練者でなくともよい
‐品質が安定化

加工歪対策による工程短縮
従来の加工法と新加工法樹脂無負荷クランプ装置
非断続切削加工
加工監視システム
具体的な成果

・加工歪の発生課題への対応
‐加工歪に対応したクランプの自動化を図るため、歪自動調整クランプ装置を開発
‐加工精度は平行度0.05mm以下で、加工工程を従来の7工程から2工程に短縮
‐加工前、加工途中の人的作業がなくなり、無人化自動運転へ目途
・クランプ歪の発生課題への対応‐ワークの内径及び外径部の樹脂によるクランプ、アンクランプ方法を確立し、全周無負荷状態でクランプ歪のない安定した加工法を実現
‐熟練者に頼らない安定した製品精度が得られる見込み
・素材の楕円形状による黒皮断続加工課題への対応
‐品物が回転中心から芯ふれした値を自動計測し、刃先がワーク表面に追随する揺動加工法を開発
‐黒皮状態の素材・楕円形状部品に対する非断続切削加工を実現。工具寿命を2倍程度延長
・加工監視・加工適正条件についての対応
‐加工状態監視システム、工具寿命管理システム、加工情報収集システムを開発
‐実機でのデータ蓄積により、20%の工具寿命延長を目指す

研究開発の成果概要
研究開発成果の利用シーン

・安定した加工品質の確保による信頼性向上、コスト低減、増産化に対応した、無人化加工技術の確立                                                           

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H23年度に実用化に成功
・専用複合機、歪自動調整クランプ装置、無負荷クランプ装置、揺動加工装置、監視システムの試作機あり

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・複雑形状化→エンジン部品の大径薄肉化と部品の一体化により、製品精度は従来と同等なまま複雑形状化に対応
・標準化→熟練者に頼らない、メカトロ技術を用いた装置の開発により、加工の一部自動化と製品精度の安定化を実現
・低コスト化→難削材の加工リスク低減装置の開発による加工時間短縮、適正な工具交換等による製造コスト削減を実現

今後の実用化・事業化の見通し

研究を継続し、データ収集と改良と自動化装置の開発を進める・サポイン事業で得られた生産設備を用いて試作加工を継続し、改良を重ねている。加工監視・加工適正条件等のデータを収集中・エンジン部品の新規受注に備え、製造設備(歪自動クランプ装置、無負荷クランプ装置等)の自動化装置を開発・開発技術を応用し、半導体製造装置、タービン用部品への受注活動の拡大を図る

実用化・事業化にあたっての課題

事業化に向け、再研究を進めたい

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社タジマ
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団
研究等実施機関 株式会社ナサダ
長野県工業技術総合センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社タジマ(法人番号:4100001011032)
事業内容 航空宇宙精密部品及び電子機器装置部品の機械加工及び組み立て
社員数 120 名
生産拠点 箱畳工場 (上田市)
本社所在地 〒386-0406 長野県上田市下丸子100
ホームページ http://www.tajimas.co.jp
連絡先窓口 品質保証担当 執行役員 青木睦夫
メールアドレス mutuo@tajimas.co.jp
電話番号 0268-43-2200