研究開発成果集(事業期間 平成18年度~平成20年度)
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33 機上計測を用いた超精密金型部品の 高効率切削加工技術の研究 プロジェクト参画研究機関 株式会社テオリック、安田工業株式会社、株式会社戸髙製作所、株式会社e-じだい、 三鷹光器株式会社、大分県産業科学技術センター、大分県立工科短期大学校、 公立大学法人北九州市立大学 事業管理者 財団法人 大分県産業創造機構 ■研究開発の背景・目的 電機精密機器は、本体・周辺装置等にわたり微小化、複雑化および精密化が著しい。加えて製品サイクルの短期化によりその精密金型部品の革新的加工法の開発が課題である。本研究では、実用的な機上計測機能を備えた高硬度材料の高精度加工が可能なマシニングセンターを用いて、精密金型部品の効率的加工技術を開発する。 ■研究成果の目標 ■研究の目標 本研究では、μmオーダーまで測定可能な実用的な機上計測機能を備え、高硬度材料について高精度加工を可能とするマシニングセンターを開発し、精密金型部品の効率的加工を実現する。また高硬度材の切削加工について適切な加工条件を与えるデータベース構築を行い、加工機とシステム化することで精密金型部品の高効率切削加工技術を確立する。 ① 技術的目標 非接触センサーとしてレーザプローブを搭載したマシニングセンターにより、μmオーダーまで金型部品の測定と修正加工ができる精密金型加工システムを開発する。 ② 事業化手法等 微小化・複雑化および精密化が著しく、ますます製品サイクルの短期化が進む精密金型部品の合理的加工法の開発により、高付加価値の精密金型部品を短納期・低コストにて川下側企業へ供給する。 ■研究成果の概要 主テーマである非接触センサーによる機上計測技術の開発については、ハード・ソフトのシステム構築はほぼ完成し、多軸機構利用の機能を除いた測定実験と評価を経て計画どおりほぼ達成をみた。また高効率・高精度CAMの開発では、小径エンドミルへの適用効果が当初の予想より低かったものの、比較優位性は確認できた。また切削加工条件データベース構築は、小型精密金型の小径エンドミル加工技術をほぼ確立でき、金型加工のための有効なデータとノウハウを豊富に蓄積することができた。 ■研究成果の活用 開発された精密金型加工システムによって円穴・溝・段差などの基本形状、2次元輪郭形状および3次元形状について加工→計測までの総合評価により、実用計測精度を確保でき、小型精密金型加工など事業化への対応が可能となった。また工具・工程設計・加工条件選定のノウハウ蓄積により、工具折損が大幅に減少し工具コストは20%以上向上した。また加工時間も当初より50%以上の短縮をみるなど実用的な加工技術が確立できた。 図1 精密小型金型や成型品の例(腕時計用) 図2 精密金型加工システム 図3 機上計測用レーザプローブと測定状況(左)

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