工作機械主軸の剛性解析
目的
工作機械の主軸に使用されている軸受は運転をすると熱のため膨張するので、予圧が変化する。 与圧は大きいほうがよいが、あまり大きくなると軸受が焼きついてしまう。 そこで、熱・予圧の関係を実測・解析・シミュレーションにより明らかにする。

この研究は熱と予圧の関係を明らかにすることを目的としている。
しかし、主軸温度、軸受予圧は直接測定することが難しい、 そこで測定可能な主軸表面温度と周辺温度より主軸温度を 主軸軸方向固有振動数より軸受予圧を推定することにする。
測定方法としてはFFTアナライザと静電容量変位センサを用いて、主軸をハンマリングすることにより固有振動数を測定する。 測定によって得られた各値を以下の式により主軸温度と軸受予圧を算出する。
計算を行うには使用する工作機械の仕様を調べる必要があり、現在マシニングセンタのメーカと共同研究を行ってきた。
2012年度は主軸剛性が実際にどのように加工精度に影響するかの基礎実験を行った。


最近の発表(ポスター展示)
2009年
2010年
2011年
2012年

使用機材
回転中の主軸の固有振動数を測定する測定器(加速度センサ・FFTアナライザ)

現在までの経過
2002年まで、生産加工システム研究室(当時:喜田教授)で行われていた研究を引継ぎ、現在に至る。


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