研究開発された技術紹介

航空機産業では、燃費の向上と機体の軽量化のため、びびり振動の発生しやすい難加工材製薄肉部品の切削加工が増加している。びびり振動の発生を抑えるため、現在は、工作物に治具を当てて剛性を高める、切削速度を落として加工する、など試行錯誤的に対策している。本提案では、工具接触点における工作物の振動のしやすさに着目することで、合理的に対策を立案し、切削速度を落とすことなく、びびり振動を抑制する技術を開発する

工具接触点における工作物の振動のしやすさに着目することで、合理的に対策を立案し、切削速度を落とすことなく、びびり振動を抑制する技術を開発する
(新技術)
FEMによる周波数応答解析を用いた、びびり振動の発生の有無と振動モードを予測し、発生メカニズムに基づく合理的な振動対策をする技術
(新技術の特徴)
薄肉工作物に生じる工作物変形型びびり振動を抑制し、薄肉工作物加工の生産性を向上させる

・FEM(FiNiteELeMeNtMetHoD)による周波数応答解析で、実物の薄肉工作物なしで「振動のしやすさ」を算出できるようになり、FEMによる周波数応答解析で求めた「振動のしやすさ」からびびり振動発生の有無と発生するびびり振動の振動モードを予測することができるようになった
・制振装置は対策なしの場合と比較して振動のしやすさを10分の1以下にし、びびり振動発生限界肉厚を5分の1以下にする目標を達成するとともに、制振装置取り付けによる変形を真円度0.1MM以下にする目標も実現した
・大口径工作物、長尺工作物、難加工材に対しても、｢びびり振動の発生を予測する技術｣は、材質や形状が異なっても有効であることが示された

出願番号2016-078865　｢制振装置｣

引き合いがあり試作品を用いて評価テストを行った。結果は良好であったが依頼先の企業がその仕事を失注したため、製品の製作には至らなかった。

大口径対応、長尺対応、難加工材対応