100
4争ポ
B o
﹂
寧
曜 静
80
4静
60 40 20
O
O
8000 10000
M a t e r i a l r e m o v a l r a t e cm
3/ m i n 6000
4000 2000
F i g u r e 4 . 7 C u t t i n g c a p a c i t y o f f a c e m i l l i n g
4
.4. 3 加 工 時 間 の 検 証
図
2 . 6
の部品を試作M C
により実際に加工して各動作時間，サイクルタイム を測定し，第3章のシミュレーション結果(図3.5のCase5) と比較した.こ の結果を図4.8に示す.実加工に対するシミュレーションでの各動作時間の予測誤差は
1
" ，4
%と小さく，サイクルタイムも実加工での378 s
に対してシミュレーションでは
380 s
となっていることがわかる.このように試作したM C
は ほぼシミュレーションで予測された時間で動作していることより，本研究で開 発したすイクルタイムシミュレータは十分な予測精度を持つと言える.した がって今後，さらに高性能のM C
を開発する際にもこのサイクルタイムシミュ レータを使用することで有用な予測情報，設計指針を得ることが可能である と考えられる.次に試作
M C
の生産性を検証するために，図2 . 6
の航空機部品の従来機によ る実加工結果(図2 . 7 )
との比較を函4 . 9
に示す.サイクルタイムは従来機での 1155 sに対して試作機では378
sと約1 / 3
になっているのが確認できる.これはSimulated
Actual
。
璽Cutting ~ Positioning 昌Autotool change [圏M code
100 200
300
Time s盟Spindlecontrol 口Others
Total = 380 s
Total = 378 s
400
500Figure 4.8 Evaluation of simulator
関
C u t t i n g口O t h e r s
冒A u t ot o o l change
C o n v e n t i o n a l T o t a l
=1155 s
I m p r o v e d T o t a l
= 378s
。 500 1000 1500
Time s
F i g u r e 4 . 9 C y c l e t i m e comparison o f improved v e r t i c a l machining c e n t e r
高速切削を重視した開発方針により切削時間が
1
，049 s
から292 s
へと72%
も 短縮されたことが大きく寄与している.また ATC時間も送り駆動系の高速化により 28%短縮されている.しかしながら その他"として示されている位 置決めと主軸の起動停止時間の合計は
1 0
%強しか短縮されていない.これは 送り駆動系の高速化による位置決め時間の短縮が，主軸最高回転数の増加による起動停止時間の増大により相殺されたためである.
4 . 5 結 言
3
章で、行った小物航空機部品に関するサイクルタイム分析の結果を踏まえて，高速化による高能率
MC
の機械仕様を選定した.次にこの仕様に基づいて実 機を試作し，性能を評価した.その結果を次にまとめる.( 1 )
シミュレーション結果に基づいて，切削速度の向上をめざした主軸の最高 回転数3 0
，000rpm
，最大出力54kW
，送り駆動系の最大送り速度6 0m/min
， 加速度1 0m/s2
の立形マシニングセンタを設計，試作した.( 2 )
試 作M C
は ， 設 計 仕 様 を 満 足 し ， 高 い 送 り 速 度 で も 従 来 機 と 同 程 度 の 精 度で加工することが可能であり，サイクルタイムを従来機に比べて1 / 2‑ ‑ ‑ ‑ ‑ 1 / 3
に短縮することが可能で、あることが確認された.したがって，試作間C
は 高 い 生 産 性 を 有 す る と と も に コ ス ト 的 に も 妥 当 な も の で あ る こ と が 確 認された.
( 3 )
開発されたシミュレータと試作M C
とによるサイクルタイムを比較した結 果，シミュレーションの精度は3‑‑‑‑‑4%程 度 で あ る こ と が 確 認 さ れ た . し たがって第2章で開発されたシミュレータは，高速切削の適用を想定した 高 速 高 加 減 速M C
の仕様選定に有効な開発ツールとなることを確認した.
ドキュメント内
高能率マシニングセンタの開発に関する研究
(ページ 85-89)