機械加工の精度を高める重要性

フィードバック数値制御(NC)による機械加工の精度向上の前に!

「ものを作る」ということは、人類の歴史において非常に大きな意味を持っていました。かつてはあらゆるものづくりを手作業で行っていましたが、現代では工作機械、研削機、研磨盤など高度な数値制御技術によるものづくりが主流です。

こちらでは工作機械業界の現状と、加工精度の重要性について見ていきましょう。

工作機械業界の現状

工作機械業界の現状

工作機械は、機械を作るための機械であることから「マザーマシン(母なる機械)」とも呼ばれます。工作機械業界は、ものづくりの業界である製造業と一蓮托生の関係にあるといってもいいでしょう。

現状においてもそれは変わりません。現代ではスマートフォンや自動車、航空機などの分野が業績を伸ばしやすい下地にあるため、工作機械業界もある程度好調と言って良いでしょう。とはいえ、先行きは完全に楽観視できるものではありません。

金融危機時から緩やかな回復基調にあった工作機械業界ですが、中国をはじめとするアジア経済の不振により、再び減速感が強まっています。工作機械業界は、製造業に身を置く会社がいかに設備投資をするかという面に依存しているため、もし今後大きな不景気が続くのであれば、製造業と一緒に景気を落ち込ませる可能性も十分にあるのです。

国際競争が激しくなっていますが、国産機はセンサーと制御装置による高度なNC(数値制御)技術で高性能、高精度で裕にありますが、その強みをさらに活かす新規の技術を探索することは重要です。

機械加工業における競争力のカギは生産性と加工精度の高さ!

機械加工業における競争力のカギは生産性と加工精度の高さ!

工作機械において重視される点は、生産性の高さと加工精度の高さです。生産性とは加工速度と正味加工時間で決まり、加工精度はワークからの反作用を抑制することが重要となります。どちらもお客様の満足度を上げ生産システムの利益に直結します。

また、グローバルな取引が一般化しつつある現代社会において、「日本ブランド」の製品が持つ大きな魅力の一つが加工の精巧さといえます。その点から、製品を加工する工作機械もまた同様に、精度の高い加工が求められているのです。

日本は工作機械においてトップレベルの地位を持っていますが、それに追随する中国・台湾などのアジア各国もローエンド機種でシェアを伸ばしてきました。日本企業がトップで居続けるためには、高い加工精度を保ちつつ、アジア各国メーカーとの徹底的な優位性を保つための生産性の高さと加工精度がカギとなります。

数値制御(NC)を補完する軸ブレ防止特許技術で機械加工の精度を高める

機械加工の精度向上のためにセンサーとコントローラーの数値制御(NC)で刃の位置決めの精度を向上する高度な技術は日本の得意とするところです。しかし、センサーで位置を図り位置決めのサーボモータ駆動には時間遅れがあり、通常の場合、加工した後のオフセット処理という修正作業が必要です。

それを解決する手段としてご提案したいのが、ISDI今岡システムダイナミックス研究所の回転抵抗相殺の回転軸ブレ防止特許技術です。発生した振れを修正するフィードバックではなく、発生の元を抑える点で対症療法ではなく根本療法と言えます。もちろんNC技術と併用して使うことで効果は倍増します。

バランサーを補完する軸ブレ防止特許技術で機械加工の精度を高める

機械加工の精度向上のために回転軸の偏心を調整するバランサー技術もあります。センサーで回転中心から離れた重心の位置を測定し、回転中心の反対側に自動的に錘を移動させ偏心を無くすオートバランサーが使われますが、これも時間遅れがあります。

もう一つの問題は偏心を無くすバランサーは半径方向の遠心力を無くすだけで、回転周方向の摩擦抵抗による振動はなくなりません。また、ドリルのように軸方向の抵抗反作用によるムダな振動にも無効です。

ワークから受ける反作用は半径方向、円周方向、軸方向のあらゆる方向から受けて、回転刃は軸ブレとともに振動して加工精度に影響します。これらすべての方向の振動問題を解決する手段としてご提案したいのが、ISDI今岡システムダイナミックス研究所の回転抵抗相殺の回転軸ブレ防止特許技術です。

バランサーも発生した振れを修正するフィードバック制御であり、本特許技術も発生の元を抑える点で対症療法ではなく根本療法と言えます。もちろんバランサーと併用して使うことで効果は倍増します。

上記の軸ブレ防止特許技術を自社の製品力強化に応用したいとお考えの方は、ぜひISDI今岡システムダイナミックス研究所と提携し試作開発・実証実験をご検討ください。

力学的原理と研磨盤と卓上ボール盤での実証実験は完了しています。回転軸の円周方向を含む複合振動を抑えること、負荷運転でもアイドリング運転に近い振動に抑えること、低速回転でも安定することなど実証できました。後は実際の実機での実証の段階に入りました。

実機での実証の前と後では特許価値は桁違いです。実機での実証実験、特許ライセンシー・共同開発パートナーを募集中です。提携の形態もご相談したく思いますが、今までに存在しない技術に興味を抱かれたイノベーションマインドのある企業様の「目利き」に期待しております。

ご相談はいつでも受け付けていますので、まずはお問い合わせください。

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機械加工の精度を高める技術をお探しの企業様へ
名称 ISDI今岡システムダイナミックス研究所
運営会社:株式会社21世紀ものづくり日本
資本金 1000万円
代表者 今岡善次郎
役員 副社長:江嵜和博、松尾昌平、顧問:楠路夫、顧問:栗山博行
住所 〒164-0011 東京都中野区中央5-8-5-303
電話番号 03-5342-3901
FAX番号 03-3380-8297
主なサービス

製造業コンサルタント(セミナー、ものづくり革新経営相談、経営診断)

軸ブレ防止動力費低減特許ライセンス

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