多関節ロボットの高速エンドミル加工とその特性 High-speed End Milling of an Articulated Robot and Its Characteristics

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著者

    • 山崎 申之 YAMAZAKI Nobuyuki
    • 工学部機械システム工学科:三協アルミニウム工業(株) Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering:Sankyo Aluminium Industry Co., Ltd.
    • 沖 善成 OKI Yoshinari
    • 工学部機械システム工学科:三協アルミニウム工業(株) Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering:Sankyo Aluminium Industry Co., Ltd.

抄録

本研究は, アルミ建材の最も理想的な加工法である多関節ロボットによる直接切削加工法の確立を目指すものである。この加工法の最も重要な特長は, 多関節ロボットの低剛性さを改善するため, 切削力を抑制する小径エンドミルと高速スピンドルを使用していることである。しかしながら, アルミニウム合金押出材の超高速回転時における切削挙動は, 未だ不明瞭であった。本報では, この問題を明確にするため, 基礎的な切削実験および構造解析を行った。その結果, 高速切削加工特有の高周波振動は,加工機または被削材の持つ剛性(固有振動)と密接に関連し, 切削力や切削加工面性状に多大な影響を及ぼすことが判明した。反面, 多関節ロボットは低剛性ゆえに, 切削加工時の高周波振動にはほとんど影響されず, 溝切削加工機と比較して切削力が50∿70%低下することが確認された。このことから, 多関節ロボットによる直接切削加工法は, 高速切削加工性能の向上に有効な方法であると考えられる。

This study is described the realization of the direct end milling process using an articulated robot that is the best ideal machining process for aluminum building materials. The most important characteristic of this process is using the small diameter of endmill and the high-speed spindle reduce a cutting force in order to improve the low stiffness of an articulated robot. However, the behavior of end milling with super-fast spindle speed for extruded aluminum alloys was still unclear. In this paper, in order to clear it, the basic cutting experiments and the structural analysis were done. Consequently, it was proved that the high frequency vibration proper to high-speed end milling had a close reration to the stiffness (natural frequency) of machine tools or workpieces, and great affected the cutting force and the cutting surface. On the other hand, it was confirmed that the articulated robot had few effect on the high frequency vibration of end milling because of low stiffness, and that the cutting force was 50∿70% down compared with the fluting machine. Therefore, it is thought that the direct end milling process using an articulated robot is effective for the improvement of high-speed end milling performance.

収録刊行物

  • 富山県立大学紀要

    富山県立大学紀要 8, 69-77, 1998-03-27

    富山県立大学

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110000477708
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10358595
  • 本文言語コード
    JPN
  • ISSN
    09167633
  • データ提供元
    NII-ELS 
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