研究開発された技術紹介

東日本大震災以降の原子力発電の見直し等、エネルギー政策の転換からエネルギーの効率化が求められる。各重工メーカーは、エネルギー効率に影響を及ぼす回転機器部品を高精度・高効率化する為、部材の難削材使用、翼形状の複雑化に取組むが加工上多くの課題がある。そこで加工現象をリアルタイムで見える化する回転式工具を開発し、最適加工条件を導出することで、高精度・高効率な翼加工を実現し、エネルギーの効率化に貢献する

加工性能の向上のために、難削材や複雑形状翼加工をする際にテスト加工の際の加工条件をデータベース化し、最適加工条件を導き、生産能率の高度化に寄与するための技術開発のために、計測装置の開発を行う

(新技術)
回転工具内部に挿入した熱電対とその測定機器と無線送信機を工具ホルダー内部に配置した

(新技術のポイント)
加工中に測定した工具先端の温度/振動を同時にリアルタイムで計測することが可能

・小型センサを内蔵し、温度・振動を同時にリアルタイムで計測することが可能。工具先端温度600℃環境下での温度ドリフト誤差±0.5℃以下に成功した
・エンドミル、ドリルを始め、スローアウェイ工具、旋盤工具、摩擦攪拌接合(FSW)用ツールへの適用に成功した
・20,000rpmで254Hzのサンプリング周期での計測が可能・連続126時間のデータ受信に成功した

回転工具の刃先温度や回転工具そのものにかかる切削抵抗、振動を加工しながら定量的に計測する

・測定した工具先端の結果を、無線でリアルタイムに外部モニターできる
・計測ツールは20,000rpmの高速回転においても無線が途切れることなく、200Hzのサンプリングを可能としている。1回の充電で100時間の連続計測をすることも可能な機種も開発した

・生産技術部門への活用がより期待される・予防処置等のプロセスイノベーションや加工現象の数値化による技能伝承が波及効果として見込める
・中小企業の機械加工現場において、人手不足の中でも加工現象の解明や技能伝承が容易になると期待される