29沼津工業高等専門学校研究報告
第 53 号，2019 年 1 月࣐࢜ࣥࢩࣥ⮬ື☻ࡁຍᕤ⏝㸳㍈㹁㸿㹋ࢩࢫࢸ࣒ࡢ㛤ⓎḈᗞᣅᾏ 㸪⸨ᑿ୕⣖ኵ 
Development of an On-machine Polishing CAM System Based on Five-Axis Control
Takumi Sakuraba*1㸪 Mikio Fujio*2
The polishing process requires skillful work and a long time to obtain a finished smoothsurface of a die or mold. To reduce the polishing time, it is necessary to use an automatedsystem such as a robot or an exclusive machine tool. Therefore, this work aims to develop anon-machine polishing CAM system based on five-axis control of a ceramic fiber abrasive brush,rubber polishing tool and PCD tool. Although the use of such brush has been shown to enable
the automation of deburring and polishing of a flat surface, the brush was previously notsuitable for the polishing a sculptured surface. In this research, the ceramic fiber abrasive
brush is applying to an experiment as an example. The brush is controlled to fit the normal
vector of a sculptured surface, thus enabling the polishing of the surface based on five-axis
control of the machine tool and path generation CAM. To verify the effectiveness of theproposed method, we perform polishing experiments for convex surface and concave surface
and provide results that demonstrate the suitability of our method. We compared roughness ofthe surface on these polishing surfaces.
Key Words:

Ceramic Fiber Abrasive Brush,Polishing CAM, Five-axis Machine Tool, Five-axis Control䠍䠊ㅖゝࢥ࣮ࢻ࡟ࡼࡾฝ㠃࡜พ㠃࡟ࡼࡗ࡚ᵓᡂࡉࢀࡿ⮬⏤᭤㠃ࡢ☻ࡁຍᕤࡀྍ⬟࡞ỗ⏝ CAM ࢩࢫࢸ࣒ࡢ㛤Ⓨࢆᮏ◊✲ࡢ┠࣮࢚࣎ࣝࣥࢻ࣑ࣝࢆ⏝࠸࡚ษ๐ຍᕤࢆ⾜࠺࡜㸪࢝ࢵࢱ࣮ⓗ࡜ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ࡇࡢᡭἲࡢ฼Ⅼࡣ㸪᪤Ꮡࡢ 5 ㍈ຍᕤᶵ࡟࠾࣐࣮ࢡ࡟௦⾲ࡉࢀࡿࡼ࠺࡟ຍᕤ⾲㠃࡟พฝࡀ⏕ࡌࡿ㸬ࡇࡢ࠸࡚ỗ⏝ᕤල࡜ྠᵝ࡟࣐࢜ࣥࢩ࡛ࣥ☻ࡁຍᕤࡀྍ⬟࡜࡞พฝࢆ↓ࡃࡍࡓࡵ࡟☻ࡁຍᕤࡀᚲせ࡟࡞ࡿ㸬ࡑࡇ࡛⌧ᅾࡣࡾ㸪ࢥࢫࢺࢆ๐ῶ࡛ࡁ㸪ᑟධࡀᐜ᫆࡞ࡇ࡜࡛࠶ࡿ㸬୺࡟☻ࡁ⫋ே࡟ࡼࡿᡭసᴗ࡛พฝࢆ࡞ࡃࡋ㸪⁥ࡽ࠿࡞㠃࡟ࣈࣛࢩእᙧ(5~25[mm])௙ୖࡆ࡚࠸ࡿ㸬ࡇࡢ☻ࡁฎ⌮ࡣ⇍⦎ࡢᢏࢆせࡍࡿ࡜ྠ᫬࡟㸪㔠ᆺ〇㐀ᕤ⛬ࡢ 30%࠿ࡽ 40%⛬ᗘࡢᕤ⛬ࢆ༨ࡵࡿࡓࡵ㸪⮬ື໬࡜▷⦰໬ࡀせồࡉࢀ࡚࠸ࡿ[1]㸬ࡑࡢࡓࡵ㸪☻ࡁຍᕤ᮰ࡡࡓࢭ࣑ࣛࢵࢡࣇ࢓࢖ࣂ࣮⥺ᮦ௦᭰ᡭἲ࡟ࡼࡿ⮬ື໬ࡀษᮃࡉࢀ㸪ࣟ࣎ࢵࢺࡢ㐺⏝ࡀ◊✲ࡉࢀ࡚࠸ࡿ㸬ࡋ࠿ࡋ㸪ࢸ࢕࣮ࢳࣥࢢࡀᚲせ࡞ࡓࡵ㸪㔠ᆺࡢ(a)ࢭ࣑ࣛࢵࢡࣇ࢓࢖ࣂ࣮ࣈࣛࢩ

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沼津工業高等専門学校研究報告

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オンマシン自動磨き加工用５軸ＣＡＭシステムの開発㸱㸬㸰 ฝᆺ෇ᘼ᭤㠃࡛ࡢ  ㍈࡜  ㍈ไᚚ☻ࡁฎ⌮ࡢຍᕤᐇ㦂ࡓ㸪ᅗ 8(b)ࡼࡾ 3 ㍈ไᚚ࡛ࡣ Y ㍈᪉ྥ࡟☻ࡁࡍࡂ࡟ࡼࡿẁ
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32

沼津工業高等専門学校研究報告ࡲࡓ㸪⢒☻ࡁ㠃࡜ᐦ☻ࡁ㠃࡟ᑐࡋ㸪Y ㍈᪉ྥ࡟ィ ࡋࡓ第 53 号

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33

オンマシン自動磨き加工用５軸ＣＡＭシステムの開発࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡿ㸬ຍᕤᚋࡢᙧ≧ࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬 ᇶ‽㠃࡛ࡣ㸪ᕤල⤒㊰࡛࠶ࡿ Y ㍈᪉ྥ࡟࢝ࢵࢱ࣮࣐࣮ࢡࡀぢཷࡅࡽࢀࡓࡀ☻ࡁຍᕤࢆ⾜࠺ࡇ࡜࡟ࡼࡾ㸪࣐࣮ࢡࡀ㝖ཤࡉࢀ࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀ☜ㄆ࡛ࡁࡓ㸬ࡲࡓ 10 ᅇ࡜ 30 ᅇࡢ㉮ᰝ⥺☻ࡁຍᕤᚋࡣ㉮ᰝ⥺᪉ྥ==;<=;<(a)ᇶ‽㠃ࡢࣈࣛࢩ࡟ࡼࡿຍᕤ㊧ࡀṧࡗࡓࡀ㸪50 ᅇࡢ㉮ᰝ⥺☻ࡁຍᕤ;<ᚋࡣຍᕤ㊧ࡀṧࡽ࡞࠿ࡗࡓࡇ࡜࠿ࡽ☻ࡁᅇᩘࡀᑡ࡞࠸࡜(b)☻ࡁ㠃(S4800) (c)☻ࡁ㠃(S2400)ࣈࣛࢩࡢຍᕤ㊧ࡀṧࡾࡸࡍ࠸ࡇ࡜ࡀ☜ㄆ࡛ࡁࡓ㸬ᅗ 13 ᇶ‽㠃࡜ 50 ᅇຍᕤᚋࡢ⾲㠃ࡢẚ㍑
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沼津工業高等専門学校研究報告

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