工作機械の送りテーブルの円弧補間運動における実時間動特性計測とそれに基づく軌跡制御：リニアスケールによるテーブル端における制御効果の評価

摘要

NC 工作機械の円弧補間運動における軌跡誤差は精密加工を実現する上で最も重要な問題となっている．特に象限切り替え時における象限突起誤差は、円弧補間運動における深刻な問題の一つである．象限突起の原因の一つに、駆動系に属する非線型特性がある．これら非線形特性の原因としては、リニアガイドの摩擦、ボールねじのガタそしてカップリングの弾性変形などが考えられる．これまでにも象限突起における動特性のモデル化は粘性摩擦を考慮した研究が行われてきた．しかしながら非線型特性を解析し，そして象限突起のモデル化を正確に行うことは困難である．そこで本研究では実時間でNC テーブルの動特性パラメータを時間領域において同定し，同定されたパラメータによって修正指令値を算出する．そして分解能10nm のリニアスケールにより，テーブル端における制御効果を評価した．またテーブルを２軸とし円弧補間運動における位置決め制御実験を行い，制御結果について検討した．