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[トピックス] > 品質工学 > 事例研究 > 事例A 4.主軸開発事例

事例A 目次

1. マシニングセンタの機能
2. 主軸の役割
3. 主軸のエネルギー入出力
4. 主軸開発事例
5. 電力評価のメリット

[特集] 品質工学 事例A (主軸の電力評価)

4. 主軸開発事例

本事例では、消費電力=切削のエネルギーを成立させるシステム選択を行いました。

主軸モータに供給される電力を測定し、工具を取り付けないで主軸が回転するときの消費電力を安定化させました。 これは基本機能式により、下図のような回転時間と累積電力の比例式で表されます。

回転時間と累積電力が比例関係にあることに着目します。

SN比を調べる実験(パラメータ設計)は、主軸の連続時間の回転を行い、一定間隔で回転をOFFさせるものです。 SN比は、モータ+主軸の状態で回転をON時と、モータ単体での回転をOFF時での、消費電力の差としました。

SN比を高く、電力が少なくなることが目的です。

直交表の利用では、ベアリング種類、部品寸法、部品形状、冷却方法などから8種類を選定しました。

その結果、改善前に比べ、波形のばらつきが改善され、消費電力の絶対値も低下しました。

波形のばらつきが改善され、消費電力の絶対値も低下しました。消費電力を安定させた結果、軸受の温度も低減しました。

従来のマツウラでは、弊害部分である軸受けなどの特性を測定し開発を行っていましたが、本事例の電力測定により、消費電力を安定かつ低下させることができました。

消費電力を安定させた結果、軸受の温度も低減しました。改善の結果、高速回転域では軸受温度が低下しています。数℃の温度低下ですが、軸受けの種類、使用条件によっては、大きな寿命差につながることもあり、温度低下させたことは重要なことです。

最後に、本事例のメリットをまとめます。(5. 電力評価のメリットページへ)


マツウラNEWS!(2000年01月号)記事「品質工学(第8回大会)で銀賞!スピンドルの機能性評価の研究で… 工作機械の高速・高精度の開発を効率化―」をご参照ください
品質工学の概要説明サイト もご参照ください

マツウラの品質工学への取り組みが書籍で紹介されています。 おはなし品質工学  超・成功法  逆説の技術戦略

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