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プロフィール

金子 順一 カネコ ジユンイチ

所属部署名 理工学研究科 人間支援・生産科学部門 電話番号
職名 准教授 ■FAX番号
住所 埼玉県さいたま市桜区下大久保255 ■メールアドレス jkaneko@mech.saitama-u.ac.jp
■ホームページURL http://www.mech.saitama-u.ac.jp/lab/kousaku/kaneko/

プロフィール

兼担研究科・学部

工学部

研究分野

切削加工
エンドミル加工
シミュレーション
形状モデリング
CAM

学歴

出身大学院・研究科等
2001 , 大阪大学 , 大学院工学研究科 , 電子制御機械専攻博士前期課程 , 修了
1999 , 大阪大学 , 大学院工学研究科 , 電子制御機械専攻博士前期課程 , 修了
出身学校・専攻等(大学院を除く)
1997 , 大阪大学 , 工学部 , 機械系電子制御機械科 , 卒業
取得学位
博士(工学) , 大阪大学

受賞学術賞

2002 , ICMT2002

研究職歴等

研究職歴
2004 , 埼玉大学工学部機械工学科助教

研究活動業績

研究業績(著書・発表論文等)

著書
Mechatronics for Safety, Security and Dependability in a New Era (Direct Prediction of Cutting Error in Finish Endmilling Based on Sequence-Free Algorithm)
Elsevier Science:153-156 200610
Kaneko,J., Teramoto,K.,

論文
大規模並列計算処理による多軸制御切削加工における最小工具突き出し長さの計画法-ポリゴン形状の相対位置関係を考慮した干渉発生および加工可否の判定-
,精密工学会誌,77(2):231-235 2011
金子順一,堀尾健一郎

超音波振動を援用した高アスペクト比微細深穴加工
,精密工学会誌,72(3):306-310 2011
南部洋平,落合一裕,堀尾健一郎,金子順一,渡辺武,松田信一

同時5軸制御加工における工具姿勢の工作機械旋回軸座標空間を用いた計画法 : 工具姿勢決定機構への指令値候補に対する干渉状態と直進軸指令値の可視化
精密工学会,精密工学会誌,75(4(892)):530-535 200904
金子順一
NC machining, 5 axis control machining, CAM, tool posture, planning, graphics hardware, GPU, GPGPU

同時5軸制御加工における工具姿勢の工作機械旋回軸座標空間を用いた計画法-工具姿勢決定機構への指令値候補に対する干渉状態と直進軸指令値の可視化
精密工学会,精密工学会誌,April-75(4):530-535 2009
金子順一

超高速回転工具における加工面除去状態観測による切削抵抗予測手法の開発
埼玉大学総合研究機構,総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書,第6号(平成19年度) 200809
金子順一

グラフィックスハードウェアを用いた形状評価における正確な曲面と視線との交差座標の導出法 : モデリング空間における視線交差位置の推定を利用した多面体近似時の誤差補正
精密工学会,精密工学会誌,74(5):480-485 200805
金子順一,堀尾健一郎
This paper deals with a new calculation algorithm of Z-map representation with graphics hardware to perform geometric simulation of NC machining process. Graphics hardware (GPU) is a device designed to render 3D computer graphics. In previous studies, it is proposed that shape of machined workpiece is estimated by referring depth information on rendered image by GPU. However, such depth information usually contains calculation error that cannot be corrected, because GPU cannot deal with curved surface directly and requires approximation to a polyhedron. In this paper, a new geometric calculation method based on GPU functions is proposed in order to estimate accurate depth information from rendering process. In the proposed method, pixel shader in GPU estimates a distance between the curved surface and the approximated polyhedron in modeling coordinate system and corrects the depth information on frame buffers.
NC machining, CAM, workpiece shape, geometric simulation, z-map, graphics hardware, GPU, GPGPU

加工誤差の補償を事前予測によってソフトウェア的に実現する知的工具経路生成法の開発
埼玉大学総合研究機構,総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書,第5号(18年度):565-566 2007
金子順一
Development of intelligent generation method for tool path with error correction based on cutting force prediction

5 軸制御切削加工における工具姿勢の高速な決定法 : グラフィックスハードウェアの能力を利用した工具干渉の検出<速報>
埼玉大学工学部,埼玉大学紀要 工学部 第1部論文集,39:93-96 200607
金子順一,堀尾健一郎
Fast Generation Method of Tool Posture for 5-Axis Control Machining : Detection of Interference between workpiece surface and cutting tool

21201 エンドミル加工の生産性評価のための被削物時空間表現手法(生産システムの新展開,OS8 生産システムの新展開)
日本機械学会,日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集,2006(12):185-186 200603
金子順一,堀尾健一郎

5軸制御切削加工における工具姿勢のグラフィックスハードウェアを用いた高速な決定法 : 被削物のオフセット面と視線群との交差判定を利用した加工可能工具姿勢範囲の導出
精密工学会,精密工学会誌,72(8):1012-1017 2006
金子順一,堀尾健一郎
In continuous five axis control machining, determination of tool posture is important process in NC programming. Especially, in fabrication of complicated workpiece, detection and avoidance of collision between cutting tool and workpiece surface are difficult problem. In the conventional studies, planning method of tool posture known as 2D C-Space method has been proposed. In this method, range of machinable posture is described as domain on polar coordinates system. Because estimation of machinable domain on 2D C-Space requires vast amount of geometric calculation for each tool location, an efficient estimation method is required. In this paper, we mention about a new fast calculation method for machinable domain on 2D C-Space. The proposed method is based on simple assumption that the collision can be regard as intersection between line of view and offset surface. We propose a new idea of unique view field, which can change projective method from Cartesian coordinates system to polar coordinates system by one rendering process. Then, we develop a new drawing algorithm of the machinable domain using both the proposed view field and ability of the latest graphics hardware. From performance of the developed prototype system, it is confirmed that the proposed calculation method can attain extraordinary improvement in the estimation time.
5-axis control machining, Interference evaluation, Collision, 2D C-Space, Graphics hardware, GPU

エンドミル加工の切削抵抗予測を指向した被削物形状評価手法 : 工具掃引体の概念を用いた切込深さの推定
精密工学会,精密工学会誌,72(2):229-233 2006
金子順一,寺本孝司,堀尾健一郎,竹内芳美
In this paper, we propose a new geometrical estimation method of sculptured workpiece surface for accurate cutting force prediction. In conventional methods of cutting force prediction, accurate representation of workpiece shape is required in order to calculate undeformed chip thickness at each tool position and tool rotation angle. However, workpiece in finish machining usually has complicated shape. So, it is difficult to realize workpiece shape estimation with sufficient accuracy in a short time. Then, we introduce an approximate model of instantaneous cutting force prediction and propose a new geometrical estimation method for undeformed chip thickness. At first, we introduce an estimation method of undeformed chip thickness based on the interference between sculptured workpiece and finite flutes on cutting edges. Then, we propose new concept of implicit representation for workpiece shape. It is based on the idea of tool swept volume. Next, we illustrate a new algorithm, which can realize effectively cutting force prediction. Finally, we developed a prototype system of cutting force prediction in order to evaluate the proposed methods. Then, we show the experimental results and conclusions.
instantaneous cutting force, end mill, prediction, simulation, tool swept volume

微小切込時の状態変化を考慮したエンドミル加工の切削抵抗予測 : ねじれ刃スクェアエンドミル工具の誤差予測(第2報)
精密工学会,精密工学会誌,70(3):423-427 2004
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美,
The study deals with an accurate cutting error prediction of end milling in the finishing operation. As it was indicated that the consideration of cutting edge roundness improves the accuracy of cutting force simulation, a new estimation method of cutting force has been proposed for end milling with the straight flute tools, based on the calculation of the actual depth of cut. The influence of cutting edge roundness was not considered in the conventional cutting error prediction. Then, the study proposes an extended estimation method of cutting error for the helical flute end mill. It is necessary to calculate the actual depth of cut with an accurate description method of workpiece surface since the amount of cutting error on workpiece surface usually changes with the height of a cutting flute. As a change in workpiece surface in machining is correctly estimated by the calculation of the actual depth of cut, the estimation of cutting error is attained by referring to the form of machined workpiece surface, which is left behind after the end mill passed. A prototype of simulation system is developed, based on the proposed method. The effectiveness of the proposed estimation method is demonstrated by making cutting experiments with helical flute end mill under the cutting condition of finishing operation. The predicted cutting error shows a good qualitative agreement with the measured one, thus the more accurate prediction of cutting error is realized by the proposed method.
end mill, helical flute, finishing, cutting force, cutting error, end mill, prediction, simulation

微小切込時の状態変化を考慮したエンドミル加工の切削抵抗予測 : すぐ刃工具による加工の場合(第1報)
精密工学会,精密工学会誌,69(11):1605-1609 2003
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美,
This paper deals with an accurate cutting force prediction method of end milling in the finishing operation. In order to evaluate the finishing process of end milling, it is necessary to model the workpiece surface precisely. Thus, a cutting process model is proposed. It is based on the actual depth of cut, where the effect of elastic recovery, ploughing force and tool deflection is taken into account. The cutting process in surface generation is investigated from the viewpoint of depth of cut. Three cutting phases, that is, burnishing, rubbing and cutting, are introduced in order to describe the surface generation. Next, a new simulation model is proposed. It is based on the evaluation model of cutting force ratio and actual cutting depth according to three cutting phases. Furthermore, a new procedure of cutting force calculation is proposed in order to consider the effect of error on workpiece surface. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by developing the prototype simulation system and making cutting experiments with straight flute end mill, where it is difficult to predict the cutting force by conventional simulation methods. The cutting force measured in the experiment shows a good qualitative agreement with the predicted one.
cutting force, end mill, prediction, simulation, cutting edge, ploughing force

学会発表
GPUを用いたボールエンドミル加工の誤差予測に基づく工具経路修正システムの開発
精密工学会,2011年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:337-338 201103
菊田敬一,西川隆敏,筒本隆博,山下弘之,門藤至宏,金子順一

大規模並列計算処理による多軸制御加工の被削物把持条件計画 -直進軸の駆動状態を考慮した被削物把持位置の評価-
精密工学会,2011年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:385-386 201103
金子順一,堀尾健一郎

電子基板用プラスチック材料における微細溝形状の創成
精密工学会,2011年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:387-388 201103
三輪直彦,金子順一,堀尾健一郎

ガラス研磨加工における加工変質層評価
精密工学会,2011年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:309-310 201103
関根義彦,堀尾健一郎,金子順一

Tool posture planning method for continuous 5-axis control machining on machine tool coordinate system to optimize motion of translational axes
The 14th International Conference on Mechatroronics Technology,Proceedings of The 14th International Conference on Mechatroronics Technology:32-37 201011
Jun'ichi KANEKO, Kenichiro HORIO

ガラス研磨加工における加工変質層評価
日本機械学会,第8回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集:149-150 201011
関根義彦,堀尾健一郎,金子順一

高アスペクト比微細深穴形状加工-超音波振動付加における加工現象-
日本機械学会,第8回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集:255-256 201011
南部洋平,落合一裕,堀尾健一郎,金子順一,渡辺武,松田信一

電子基板用プラスチック材料における選択的立体形状創成
日本機械学会,第8回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集:245-246 201011
三輪直彦,金子順一,堀尾健一郎

2次元直交座標表現を用いた5軸制御加工の工具姿勢計画法 直進軸の移動距離を考慮した工具姿勢変化の探索
精密工学会,2010年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:411-412 201009
金子順一,堀尾健一郎

ガスタービン用ノズルの微細深穴加工(第3報) 低周波振動付加の効果
精密工学会,2010年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:319-320 201009
南部洋平,落合一裕,堀尾健一郎,金子順一,渡辺 武,松田信一

グラフィックスデバイスを利用した3+2軸切削加工における工具姿勢決定法の開発(第2報) 加工面性状を考慮した工具割り出し角の探索
精密工学会,2010年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:409-410 201009
山内友樹,金子順一,堀尾健一郎

マルチモーダルインターフェイスによる工具姿勢・経路ティーチングシステムの開発
精密工学会,2010年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:407-408 201009
菊池景太,金子順一,堀尾健一郎

大規模並列計算処理による多軸制御加工の最小工具突き出し長さの導出 ポリゴン形状の相対位置関係を考慮した加工可否の判定
精密工学会,2010年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:413-414 201009
金子順一,堀尾健一郎

スケルトン両面研磨機における研磨現象の解明
精密工学会,精密工学会2010年度春季大会学術講演会講演論文集:75-76 201003
秋元龍介、堀尾健一郎、金子順一、山崎次男

Tool posture planning method for 5-axis control machining with an idea of spatial temporal representation based on machine tool coordinate system
The 5th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century,Proceedings of the 5th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century,09(207):149-154 200912
Jun'ichi KANEKO, Kenichiro HORIO

Planning Method of Tool Posture for 3+2 Axis Control Machining using Graphics Device
Asian Symposium for Precision Engineering and Nanotechnology,Proceedings of 3rd International Conference of Aisan Society for Precision Engineering and Nanotechnology:1A1-14 200911
Yuki YAMAUCHI, Jun'ichi KANEKO, Kenichiro HORIO

ボールエンドミル加工の誤差予測に基づく工具経路生成 プロトタイプの開発と円筒面加工への適用
精密工学会,精密工学会2009年度秋季大会学術講演会講演論文集:285-286 200909
金子順一、徳永孝太郎、堀尾健一郎

2次元直交座標表現を用いた5軸制御加工の工具姿勢計画法 加工面と工具の相対姿勢を考慮した連続的な旋回テーブル駆動指令値の決定
精密工学会,精密工学会2009年度秋季大会学術講演会講演論文集:831-832 200909
金子順一、堀尾健一郎

グラフィックスデバイスを利用した3+2軸切削加工における工具姿勢決定法の開発
精密工学会,精密工学会2009年度秋季大会学術講演会講演論文集:835-836 200909
金子順一、堀尾健一郎

同時5軸制御切削加工におけるハプティックデバイスを用いた工具姿勢ティーチング手法
精密工学会,2009年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2009S:1057-1058 200903
藤田真理子,金子順一,堀尾健一郎
同時5軸切削加工において工具と被削物との干渉回避は重要な課題であり、工具姿勢指定時に作業者の意図を反映させやすいインターフェイスが求められている。本研究では、加工面上の離散点における干渉状態をハプティックデバイスを用いて力覚的に提示し、点間の工具姿勢を自動的に補間するティーチング手法を提案する。提案手法では力覚情報を2D C-Spaceの描画結果から取得し、その間の工具姿勢をポテンシャル場を用いて決定する。
5軸制御切削加工, 工具姿勢, ハプティックデバイス, インターフェイス, ティーチング

2次元直交座標表現を用いた5軸制御加工の工具姿勢計画法
精密工学会,2009年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2009S:1055-1056 2009
金子順一,堀尾健一郎
本研究は工作機械の旋回軸加速度を陽に設定可能な新しい知的工具姿勢計画法の実現を目的とする.本報では,工具経路上の各点に対応するM-Mapを用いて干渉領域の時間軸方向への変化を可視化し,これをBezier曲線に沿うように逐次変形することによって干渉の生じない連続的な旋回軸指令値の変化を GPU上で探索可能とするDistorted Spatial Temporal Distribution法の提案を行う.
同時5軸制御加工, 工具姿勢, 工具経路, CAM, ポスト処理, GPU

可視化研磨機による加工面観察(第2報) 溝付き定盤の場合
精密工学会,2008年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2008A:439-440 200809
山崎次男,堀尾健一郎,金子順一,松原巧季
製作した可視化研磨機を用いて加工面に流れる砥粒の観察を行った。今回の報告では従来から行ってきた溝無し定板に加え、十字溝定板、螺旋溝定板についても観察を行った。また、加工面に存在する砥粒について定量的な評価を行うことを試みた。
ポリシング, ラッピング, 砥粒, 修正輪

2次元直交座標表現を用いた5軸制御加工の工具姿勢計画法 旋回テーブルの各駆動位置を元にした干渉回避の実現
精密工学会,2008年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,2008S:757-758 200803
金子順一、堀尾健一郎
本報では工作機械の各軸の駆動位置を工具姿勢決定時に参照可能とし,工具姿勢の変化に伴う各軸の加速度を考慮可能な新しい知的工具姿勢計画法を提案する.加工機の旋回2軸の駆動位置を座標値とし,直交する座標系を用いて工具と被削物との干渉の有無および各軸の駆動量を2次元座標上の領域の色情報によって表現する.これを工具刃先位置ごとに高速に導出して比較することにより,工具干渉回避と急激な軸駆動回避の両立を図る.
同時5軸制御加工, 工具姿勢, 工具経路, ポスト処理, CAM
招待講演

刃先丸みの影響を考慮したボールエンドミル加工の誤差予測
精密工学会,2008年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2008A:109-110 2008
金子順一,徳永孝太郎,堀尾健一郎
本研究は,仕上げエンドミル加工における工具刃先の丸みの影響を考慮することにより,工具たわみによる削り残し高さやむしれ等による加工面性状の悪化を事前予測することを目的とする。本報告では傾斜面のボールエンドミル加工に対して工具刃上の各位置における切込深さの変化を実験によって観測した。工具刃先が半回転する時間内に被削物を急速後退する機構を開発し,加工面上に転写された刃先通過軌跡の直接計測を実現した。
エンドミル加工, ボールエンドミル, シミュレーション, 切り取り厚さ, 工具姿勢

エンドミルによる複雑形状創成工程における瞬時切削抵抗の高速な予測法 グラフィックハードウェアの幾何演算機能による刃先切込状態の推定
精密工学会,2007年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,2007A:67-68 200709
金子順一、堀尾健一郎
エンドミルによる自由曲面の加工では,創成後の製品表面が複雑となる.そのため切削抵抗の事前予測を行う際には,工具の切込状態を推定するため表面形状を高精度に評価する必要がある.本研究では,この表面形状の評価をGPUの幾何演算能力を用いて高速化する手法を提案する.GPUの座標変換・深度比較機能を利用することにより,数十万Stepからなる工具経路に対して10数ms毎に切削抵抗の予測を行うことが可能となった。
切削加工, エンドミル, 切削抵抗, シミュレーション, グラフィックハードウェア, GPU
招待講演

同時5軸制御切削加工における工具姿勢決定法の開発 工作機械テーブルの急加減速回避の実現
精密工学会,2007年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,2007A:25-26 200709
藤田真理子、金子順一、堀尾健一郎
同時5軸制御切削加工において工具と周囲環境との干渉の回避は重要な問題であり、各工具位置における干渉姿勢範囲を用いた姿勢決定法が提案されている。本研究では従来の干渉回避に加えて、工作機械の旋回軸の急激な運動を回避する姿勢決定法を提案する。本手法では、任意の工具位置から近い未来における多数の工具位置での干渉の状態を推定し、これを元にテーブル旋回軸の加減速が一定の水準以下となるよう工具姿勢を決定する。
5軸制御, 工具姿勢, CAM
招待講演

刃先丸みの影響を考慮したボールエンドミル加工の誤差予測 多軸制御加工における工具刃先の切込深さの解析
精密工学会,2007年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,2007S:915-916 200703
金子順一,堀尾健一郎
本研究は,仕上げエンドミル加工に対する工具刃先の丸みの影響を考慮することにより,工具のたわみに起因する誤差や,カスプやむしれ等による加工面の性状を予測することを目的とする.本報告では,傾斜面のボールエンドミル加工を対象とし,工具刃上の各位置における被削物への切込深さの精密な推定を行った. そして,この結果を実験結果と比較し,瞬時切削抵抗と加工面性状の予測が可能となるかどうかの検討を行った.
エンドミル加工, シミュレーション, 加工誤差, ボールエンドミル, 切込深さ
招待講演

スケルトン型両面研磨機
精密工学会,2007年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2007S:1135-1136 2007
長谷川賢二,堀尾健一郎,金子順一,山崎次男
両面研磨機は加工物は定盤に挟まれることによって加工されるため、通常では加工面の観察は不可能であり、砥粒の供給状態は把握できていない。加工現象を観察するには定盤を透明にするだけでなく、観察用カメラを設置する場所を工夫する必要がある。本研究では通常の両面研磨機の4軸構造に1軸を追加する研磨機を新に設計・製作した。
スケルトン, 研磨

スケルトン研磨機による研磨現象の観察(第2報)
精密工学会,2007年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2007S:1133-1134 2007
増井隆之,堀尾健一郎,金子順一,山崎次男
修正輪型研磨加工では加工中の砥粒の様子を直接観察することができない。そこで、定盤を鋳鉄から透明なアクリルに変更したスケルトン研磨機を開発した。本研究では、この研磨機を用いて砥粒の動きを観察することにより、研磨現象を解明する。砥粒の流れる様子と個々の動きをそれぞれ観察し、砥粒の種類や大きさなど実験条件の影響を比較した。
研磨加工, スケルトン研磨機, 砥粒

水晶振動子ベベル加工のためのウェットエッチングに関する研究
精密工学会,2007年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2007S:277-278 2007
菅井崇弘,堀尾健一郎,金子順一,山崎次男
水晶振動子は短冊形状のままでは振動特性が悪いため、凸型の形状に加工(ベベル加工)する必要がある。本研究では従来のバレル加工法に代わる、高精度、高能率化を目指した新しいベベル加工法の開発を目的としている。そこで、水晶の微細加工が可能であるウェットエッチングに注目し、エッチング液の選定、またパターニングにおけるレジストとしてフォトリソグラフィ技術の利用などを検討した。
水晶振動子, ベベル加工, ウェットエッチング, フッ酸, フォトリソグラフィ

5軸制御切削加工における工具姿勢の高速な決定法 -グラフィックハードウェアの幾何演算機能によるオフセット形状の適応変形-
精密工学会,2006年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,2006A:335-336 200609
金子順一,堀尾健一郎
5軸制御加工における工具姿勢の決定に際しては,工具軸と被削物との干渉回避が必須となる.従来の手法では,軸径が連続的に変化するテーパ部の考慮に際して,複数のオフセット面に対する干渉の検出を繰り返し行う必要があった.本報では,工具と被削物各部の相対的な位置関係に適応するようオフセット形状をグラフィックスハードウェアの機能を用いて変形し,高速な工具姿勢候補導出を実現する幾何形状処理手法を提案する.
切削加工, エンドミル, 5軸制御, 工具姿勢, グラフィックスハードウェア, CAM
招待講演

刃先丸みの影響を考慮したエンドミル加工の誤差予測 -ボールエンドミルによる仕上げ加工における切込状態の変化-
精密工学会,2006年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:247-248 200603
金子順一,寺本孝司,堀尾健一郎,竹内芳美
本研究は,微小切込深さでの刃先丸みの影響を考慮することにより,仕上げエンドミル加工における,工具の弾性変形に起因する誤差の予測を実現することを目的としている.本報告では,ボールエンドミルに対応した被削物表面形状の記述·参照手法を開発し,これに筆者らが提案している新しい被削物除去モデルの適用を行った.これにより,加工面の創成が行われる工具回転位置における瞬時切削抵抗の正確な予測が可能となった.
切削, エンドミル, 誤差予測, シミュレーション, 刃先丸み, ボールエンドミル
招待講演

タングステン金型材料の高精度鏡面加工に関する研究
精密工学会,2006年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2006S:471-472 2006
藤木弘栄,金子順一,堀尾健一郎
近年、ガラスレンズの成型においては、優れた耐熱性、反応性および離型性を持つタングステン材料が開発されており、金型材料としての利用が期待されている。しかし、焼結体であるタングステン材料には、仕上げ段階の研磨加工において特徴的な表面性状の悪化がみられる傾向がある。そこで本研究ではまず、表面性状悪化の原因を解明し、その結果をもとに良好な仕上げ面性状を得ることのできる新しい加工方法の検討を行った。
研磨, 表面粗さ, タングステン, 金型

5軸制御切削加工における工具姿勢の高速な決定法 -シャンク部分のテーパーの影響を考慮した加工可能姿勢の導出-
2005年度精密工学会秋季大会学術講演会,2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,2005A:719-720 200509
金子順一,堀尾健一郎
5軸制御加工における工具姿勢の決定に際しては,工具軸部分と被削物表面等との干渉の回避が必須となる.これまでに筆者らは,ストレートなシャンクを持つボールエンドミルを対象とし,加工可能な工具姿勢の範囲をグラフィックスハードウェアを用いて高速に導出する手法の開発に成功している.本報では,シャンク部分にテーパーを有するボールエンドミルを考慮するための導出手法の拡張の詳細について述べる.
切削加工, エンドミル, 多軸制御, 工具姿勢, グラフィックスハードウェア, CAM
招待講演

5軸制御切削加工における工具姿勢の高速な決定法 グラフィックスハードウェアを利用した工具軸 被削物間の干渉の検出
精密工学会,2005年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集:947-948 200503
金子順一堀尾健一郎
招待講演

5軸制御切削加工における工具姿勢の高速な決定法
精密工学会,2005年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2005S:586 2005
金子順一,堀尾健一郎
5軸制御加工における工具姿勢の決定に際しては,工具軸と被削物·把持具との干渉の回避が必須となる.従来,この対策として,切削工具が取りうる工具姿勢の範囲を幾何演算によって求めるC—Space法が提案されている.本研究では,この幾何演算を,近年高速化·多機能化が著しいグラフィックスハードウェアの機能を用いて行う手法を提案する.これにより,高速な工具姿勢の決定が可能になると期待される.
切削加工, エンドミル, 多軸制御, 工具姿勢, グラフィックスハードウェア, CAM

Fast Evaluation Method of Tool Posture for 5-Axiz Control Machining Using New Functions of Graphics Hardware
,Proceedings of the International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21):103-108 2005
Kaneko,J. and Horio,K.

非平面試料を対象とした研磨シミュレーション
精密工学会,2005年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2005S:517 2005
平郡雅明,堀尾健一郎,金子順一,山崎次男
研磨シミュレーションは試料の形状変化が短時間で得られ,実加工時の参考にできることから開発されてきた.しかし従来のシミュレーションでは,初期条件として試料,工具共に加工面を平面とする場合が多いのに対し,実際の加工においては開始時に加工面が平面ということはまずあり得ず,あまり現実的とはいえない.そこで本研究では,試料加工面の初期条件として非平面(軸対称面)を加えたシミュレーションを行った.
研磨, シミュレーション, 非平面, 軸対称面

Direct Prediction of Cutting Error in Finish milling Based on Squence-Free Algorithm
,Proceedings of The 5th International Conference on Machine Automation ICMA2004:239-244 200411
Jun'ichi KANEKO,Koji TERAMOTO,Kenichiro HORIO, Yoshimi TAKEUCHI
基調講演

5軸制御加工における工具干渉判定のグラフィックスハードウェアを用いた高速化
日本機械学会,第5回生産加工・工作機械部門講演会講演論文集,043:149-150 200411
金子順一堀尾健一郎
招待講演

工具掃引履歴情報を持つVoxel表現を用いたエンドミル加工の誤差予測
精密工学会,2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集:307-308 200409
金子順一堀尾健一郎
招待講演

Machining State Visualization for Enhancing Operators' Situation Awareness
,Proceedings of the 37th International Seminar on Manufacturing Systems:401-407 2004
Teramoto, K., Kaneko, J., Onosato, M. and Takeuchi, Y.

スケルトン研磨機による加工面観察
精密工学会,2004年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2004A:406 2004
山崎次男,堀尾健一郎,金子順一,市川大悟
工具であるラップ盤に透明なアクリルを用い、工具の下側から加工面の観察が行える構造とした可視化研磨機を製作した。製作した装置を用いてラッピング加工を行い加工面の砥粒の流れの観察を行った。試料はφ60のステンレス円盤を用い、砥粒にはアルミナ#320,#600,#1000を使用してそれぞれ加工を行った。回転速度・砥粒供給量などを変えて観察を行った結果、砥粒の流れの違いが観察できた。
ラッピング, 研磨機, 砥粒, 研磨面の観察

工具掃引履歴を持つVoxelを用いた被削物の時空間表現手法 : Voxelサイズの最適化による切削抵抗予測の高速化
精密工学会,2004年度春季大会学術講演会:749-750 2004
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美

工具掃引履歴を持つVoxelを用いた被削物の時空間表現手法 : Voxelサイズの最適化による切削抵抗予測の高速化
精密工学会,2004年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2004S:464 2004
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美
前報では,被削物表面形状の評価を直接行なうことなく切削抵抗の予測を可能とする被削物表現手法であるP-Voxel法を提案した.本手法を用いて行われる切削抵抗予測では,予測に要する時間が,Voxelと使用する工具形状との大小関係に大きな影響を受ける.本報告では,複雑な工具経路を用いて行われる仕上げ加工を対象に,切削抵抗予測の高速化を行う際に必要となるVoxelサイズの最適化に関する検討を行った.
切削加工, シミュレーション, 被削物, 工具掃引形状

工具掃引履歴情報を持つVoxel表現を用いたエンドミル加工の誤差予測
精密工学会,2004年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2004A:191 2004
金子順一,堀尾健一郎
筆者らは,加工途中の被削物形状の変化を評価することなく,任意の工具位置・工具回転角における切削抵抗の予測を可能とする被削物表現手法(P- Voxel法)をこれまでに提案している.本報告では,この手法の特徴を利用し,加工面の各部分を工具刃が創成すると考えられる瞬間の切削抵抗を直接予測する手法について述べる.これにより工具弾性変形による加工面上の誤差を高速に評価することが可能となる.
切削加工, シミューレション, 加工誤差, エンドミル加工, 工具掃引形状

Cutting Error Prediction for End milling on the Basis of Actual Depth of Cut,
,Proceedings of the 9th International Conference on Manufacturing Excellence(ICME2003):CD-ROM 2003
Kaneko,J.,Teramoto,K., Onosato,M. and Takeuchi,Y.

Cutting Force Prediction on the Basis of Actual Depth of Cut in End milling,
,Proceedings of the International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21):777-782 2003
Kaneko,J., Teramoto,K., Onosato,M. and Takeuchi,Y.

刃先丸みの影響を考慮したエンドミル仕上げ加工の誤差予測
精密工学会,2003年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2003A:658 2003
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美
本研究は,刃先丸みの影響を考慮することにより,加工誤差と切削抵抗の高精度な予測を実現することを目的とする.本報告では,精密な被削物表面形状の記述手法を導入し,前報で提案した切削抵抗予測手法と併せてねじれ刃を持つスクェアエンドミルを使用した場合に生じる加工誤差の予測を行った.本手法を用いることによって,従来手法で予測が不可能であった,側面切削における上端部の誤差の予測が可能となった.
切削, 誤差予測, シミュレーション, 刃先丸み, ねじれ刃エンドミル

刃先丸みの影響を考慮したエンドミル仕上げ加工の誤差予測
精密工学会,2003年度精密工学会春季大会:522 2003
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美

刃先丸みの影響を考慮したエンドミル仕上げ加工の誤差予測
精密工学会,2003年度精密工学会春季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2003S:646 2003
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美
エンドミルによる仕上げ加工では,切削抵抗の加工誤差への影響を抑えるため,一回転あたりの工具送り量を小さくする手法が用いられている.このような加工では,被削物の除去の大半が工具切れ刃の丸み部分で行われるため,刃先丸みの影響を切削抵抗の予測に際して考慮する必要がある.本報では従来の予測モデルを拡張することにより,前述の加工条件においても切削抵抗と加工誤差の定量的な予測が可能となることを示した.
切削, エンドミル, シミュレーション, 加工誤差, 刃先丸み

刃先丸みの影響を考慮したエンドミル仕上げ加工の誤差予測 : ねじれ刃工具を用いた側面切削における誤差について
精密工学会,2003年度秋季大会学術講演会:536 2003
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,竹内芳美

An Implicit Shape Representation Method for Sequence-free Force Estimation in End-milling,
,Proceedings of the 6th International Conference on Mechatronics Technology(ICMT2002):260-265 2002
Kaneko,J.,Teramoto,K. and Onosato,M.,

工具掃引履歴を持つVoxelを用いた被削物の時空間表現手法
精密工学会,2002年度秋季大会学術講演会:195 2002
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦

工具掃引履歴を持つVoxelを用いた被削物の時空間表現手法
精密工学会,2002年度精密工学会秋季大会精密工学会学術講演会講演論文集,2002A:230 2002
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦
エンドミル加工の事前検証において、切削力予測は重要な役割を占める.切削力の予測には工具微小切れ刃と被削物との干渉を多数回行なう必要があり,処理の高速化が求められている.本研究では,高速化のための手法として,工具掃引形状の局所的な存在の履歴情報を記録する被削物表現手法であるP-Voxel法を提案する.本手法を用いることにより,従来のシミュレーションで必要とされてきた明示的な被削物形状の導出を行なうことなく被削物と微小切れ刃の干渉判定が可能となる.本報ではP-Voxel法の概念について説明を行い,試作システムによる評価を行なった.
切削加工, 局所評価, 被削物形状, 工具掃引履歴, 時空間表現

動特性を考慮したエンドミル加工の誤差予測に関する研究 : すぐ刃工具による切削における加工誤差
精密工学会,2001年度春季大会学術講演会:225 2001
金子順一,寺本孝司,小野里雅彦,

特許等知的財産

登録済特許
工作機械の干渉判定方法

研究費

科学研究費補助金(研究代表者)
2008-2009 , 同時多軸制御加工の高速・高能率化を目的とした工具姿勢決定法の開発 , 若手研究(B)
科学研究費補助金(研究分担者)
2006-2008 , 製造高度化のための複雑曲面形状からの特徴抽出 , 基盤研究(B)