田中 秀岳

ヘリカル加工等のCFRPバリや剥離等を抑えた穴あけ加工方法が多く報告されている．筆者らは歳差運動よる複合材料の穴あけ加工法に基づいた新たな加工装置として傾斜プラネタリ加工装置を考案しており，被削材に対して，底刃中心部を避けて接触し切削することができるため，切削力の軽減が期待できる．試作した傾斜プラネタリ加工装置を用いてCFRPを被削材として加工試験を行い，傾斜プラネタリ加工の優位性を実証することができた．

CFRPの穴あけ加工において,著者らは従来のドリルやヘリカル加工に比べ高品位穴空け加工が可能である傾斜プラネタリ加工装置を提案している．また可搬型の傾斜プラネタリ加工装置を開発してきた．従来の傾斜プラネタリ加工装置は工具主軸ごと傾斜させる構造かつ手動での調整が必要であった．本研究では工具傾斜機構を自動化し,工具部分のみで傾斜可能な構造とすることで振動の低減を図った．本報では装置の設計と機構の検証を行った．

本研究は機能性プラスチックの中のCFRPの丸棒に対して放電加工を援用した旋削加工を施す．CFRP は金属と比べると遥かに比強度が高いため，航空機や自動車のボディ，医療分野で金属の代替材料としての需要が拡大している．しかし，強化材として含まれている炭素繊維の影響により工具摩耗が発生しやすく，残存繊維(バリ)や仕上げ寸法の悪化が問題となっている．これらの問題を解決する為に，放電加工と旋削加工を組み合わせる新たな加工方法を提案し，工具摩耗と残存繊維の低減に成功している．また，放電電圧8V前後のパッシェンの法則の領域外の低電圧であり，既存の放電加工とは異なる現象が起きていると考えられるため検証した．

近年注目を浴びる技術に3Dプリンタがある．知名度が高いものは積層造型法であるが，薄板造型では層間強度の問題から，実用的な強度を持たせることは難しい．これらの問題を解決する手段として，試料に熱可塑性CFRTPを用い，遂次成形による3次元造型法を提案した．これは，加熱軟化させた試料をハンマでの逐次的な押下により3次元形状を得る方法である．本研究では予備/成形実験を行い，成形条件や成形性の知見を得た．

傾斜プラネタリ加工とはCFRPなどの難削材に対して効果的に穴あけを行う加工である．加工工具の自転軸に傾斜を付け偏心させて，工具の自転および偏心軸回りの公転によって穴あけ加工を行う．本研究では，汎用旋盤とスピンドルユニットを使用した模擬実験によって傾斜プラネタリ加工の有用性を検証した．模擬実験では，加工穴の評価や切削力の測定を行った．また，装置の偏心機構を考案し，試作機の設計・製作を行った．

本研究では産業用ロボットを用いたインクリメンタルハンマリング用工具経路の生成法について述べる．インクリメンタルハンマリングとは，板材に対し逐次的打撃により張り出し成形を行う加工法である．本加工法は切削加工とは異なり，成形過程が加工結果に対して大きく影響を及ぼす．本報ではこのような本加工法における成形特性を考慮した工具経路生成法を提案し，実験によって有効性を確認したので報告する．

現在，塑性加工分野において，金型を用いずに加工を行うインクリメンタルフォーミング（逐次成形法）が注目されている．そこで本研究では，鍛金ハンマの動作を自動化するハンマリングユニットと6自由度の産業用ロボットを用い，数値制御による鍛金加工システムの構築を行っている．本報では，熱間加工に着目し，新システムを用いて実験を行ったので，その結果について報告する.

現在，塑性加工分野において，金型を用いずに加工を行うインクリメンタルフォーミング(逐次成形法) が注目されている．そこで本研究では，鍛金ハンマの動作を自動化するハンマリングユニットと6自由度の産業用ロボットを用いて，数値制御による鍛金加工システムの構築を行っている．本報では，熱間加工における加熱領域に着目して実験を行ったので，その結果について報告する．

The study deals with a development of a forging type rapid prototyping system on the basis of CAD data. In order to automate a metal hammering working that has been operated by human handwork conventionally, an industrial robot having high degree of freedom is adopted. A servo-hammering unit is designed to perform hammering operation imitating that of a skilled worker and it applies impulsive load to the workpiece. A CAM system suitable for metal hammering working is developed. Especially, the posture of the hammer is considered under deforming in progress. From the experimental result, the system can deform the workpieces (aluminum plate) on the basis of CAD data and it having an ability to perform the automatic metal hammering on the basis of CAD data as a rapid prototyping system is found.

The study deals with a control of chamfering quality by an industrial robot. chamfering quality means property of chamfered edge shape for various functions. In order to perform chamfering by a robot, Try to categorize the chamfered edge shape according to its own function, i. e. "for safe", "for insertion" and "for design", these functions were not defined in the conventional design field. A tool path is generated using CAD data followed by conversion, to control the robot without requiring a teaching-playback operation. Adopt a non-rotational cutting tool instead of rotational tools for its capability of chamfering without scars and burrs. Develop a chamfering angle and width control device to compensate for positioning errors and to control the width and angle of chamfering part which is attached to the robot. From the experimental result, the system is found to have an ability of chamfering quality control by an industrial robot.