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精密加工

機上計測機能を搭載した制御工作機によって、素材形状に対応した表面の精密加工が可能に!

愛知県

西島株式会社

2020年3月22日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 樹脂製導光板に三次元形状の微細溝を精密加工するために、被加工面形状の機上計測機能を具備した多軸制御工作機の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 産業機械、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、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(使用機器削減)
キーワード 被加工面計測、高速追従制御、機上計測、加工システム、SiC単結晶
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

鮮明でカラフルな看板は安全・安心への重要な「道標役」と、同時に街の「活性化役」を果たしている。近年、省電力発光素子の実用により、彩色鮮やかな大型看板の需要が高まっており、本事業では、大型導光板を高効率で製造するために、主な技術課題となっている、被加工面形状の機上計測機能、長寿命微細刃具、高速応答工具ホルダ、制振制御、5軸同時制御加工プログラム作成支援ソフトウェアに対応した多軸制御工作機を開発し、事業化を目指す

開発した技術のポイント

被加工面計測、高速対応工具ホルダを搭載する多軸制御工作機、鏡面仕上げ、大面積加工に対応する切削工具、最適加工プログラム作成を支援するソフトウェアを含む加工システムの創出と実用化を行う

(新技術)
被加工面形状の機上計測機能を具備した多軸制御工作機を開発する
(新技術の特徴)
被加工面計測、高速対応工具ホルダを搭載し、鏡面仕上げ、大面積加工に対応が可能になった

具体的な成果

・多軸制御工作機の開発
‐機上計測機能・高速応答追従システムの開発を行った
‐3Dモデル・試作機による振動解析と制振制御システムを開発した
‐試作機を開発した
・加工プログラム作成支援ソフトウェアの開発
‐輝度、照度測定用のサンプルを製作した
・樹脂導光板加工に適した切削工具の設計製作
‐荒修正工程の省略が可能となる治具を開発した

研究開発成果の利用シーン

・意匠性の高い製品の表面加工を可能にした多軸制御工作機
・派生開発要素である、制御装置、高速ミーリングユニット、エアベアリングユニット
・既存の加工プログラム(ソフトウェア)およびプログラム開発のためのソフトウェア

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・多軸制御工作機用制御基板を転用した制御基板を搭載したTNC450H等の丸鋸研削盤は制御の刷新に伴い、更新需要もあって、順調に販売継続している。、今後は新規引き合いに対しても競合他社に対し優位に話しを進められている。
・表面形状の測定と同時に測定値により加工軌跡を補正する機械の引き合いが増えている。すでに特殊薄板加工機については試作機は納品され、量産機も製作している。

TNC-450H
薄板加工機
製品・サービスのPRポイント

多様なパターンの表面加工に対応可能であり、製品群の拡大に寄与
・機上計測、制振制御を組み入れた制御装置の高性能化により、意匠性の高い導光板のみならず薄鋼板の表面微細加工が可能となる
・また、高機能制御装置として他機械装置に搭載することができるため、機械装置のカスタマイズが容易になる
自由曲面切削により、従来は加工が難しかった製作が可能になり、製品ラインナップの拡大に寄与
・テストベンチに対して、ミーリングヘッド、エアベアリング、バイナリ運転、4軸補間運転等の機能強化により自由曲面切削が可能である
・この結果、フリーフォームレンズの製作が可能となる
・また、ミーリングユニット、エアベアリングユニットとして展開できる
SiC単結晶以外の他材種の切削性の向上に寄与し、多様な製品展開が可能
・SiC単結晶の切削面をCMPにて、刃先丸み20ナノメートルを達成し、それにより取得した製造法を超硬エンドミルに対して適用し刃先丸み0.5μmを達成した
・SiCチップに限らず、他材種にも適用し、良好な切削性を獲得できる

今後の実用化・事業化の見通し

・多軸制御装置については、弊社標準機へ搭載し新規顧客の獲得と更新需要に対応する
・光学部品(レンズ等)については、シャープエッジを持つ刃物を製作し研磨レス化に対応できる面粗度を達成しサンプル加工を実施する
・各顧客向け専用機でも、本プロジェクトで得た被加工面形状の機上計測と補正の制御技術、機能を応用できるものについて積極的に提案し受注につなげる

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 西島株式会社 本社工場
事業管理機関 公益財団法人名古屋産業振興公社
研究等実施機関 学校法人大同学園大同大学
ビーティーティー株式会社
名古屋市工業研究所
西島メディカル株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 西島株式会社(法人番号:2180005014579)
事業内容 工作機械製造
社員数 140 名
本社所在地 〒441-1102 愛知県豊橋市石巻西川町大原12
ホームページ http://www.nishijima.co.jp
連絡先窓口 技術部設計課 塚本正之
メールアドレス yuki.tsukamoto@nishijima.co.jp
電話番号 0532-88-5513