回転軸の幾何公差は五軸マシニングセンタの加工精度に直接影響を与えますが、その誤差項が多く高度に結合しているため、識別が困難です。五軸マシニングセンタの回転軸における位置に関連する6つの幾何誤差を識別するために、ワーク削り出し中の機上計測法が提案されました。三層の段違い矩形ブロックから構成される段差タワー形状のワークを設計・加工しました。ワークの異なる階層の底面および側面に計測点を配置し、機上にて計測を行いました。空間誤差モデルに基づき、各誤差の識別原理および解析解を導出し、モンテカルロシミュレーションにより不確かさの解析を実施しました。最後に、球棒器誤差識別法との比較検証を行い、線形誤差E_XC、E_YC、E_ZCの識別結果偏差は最大それぞれ2.7、−1.7、−1.3μm、角度誤差E_AC、E_BC、E_CCの識別結果偏差は最大それぞれ1.3″、−0.6″、−2.1″であり、両者の平均整合度は95.4%に達しました。本手法はワーク削り出しと機上計測により、各誤差の識別原理と解析解の形が簡単であり、実際の作業条件下で回転軸の6項位置関連幾何誤差を識別可能です。

五軸マシニングセンタ; 回転軸; 幾何誤差; 誤差識別; ワーク削り出し; 機上計測