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ＭＣ・ＮＣ工作機械
製造業では、カーボンニュートラル（温室効果ガス排出量実質ゼロ）やグリーン・トランスフォーメーション（ＧＸ）への対応を背景に、生産設備の省エネルギー化要求が高まっている。工作機械分野においても、「ＩＳＯ１４９５５」に対応した工作機械の環境評価における規格「ＪＩＳ Ｂ ０９５５」が制定され、工作機械の環境負荷や省エネ性能を評価する取り組みが進められている。
省エネ化を実現する工具経路生成
【執筆】金沢工業大学 工学部 先進機械システム工学科 教授 林 晃生
軸運動のエネルギーロスに着目
従来、工作機械の省エネ化では、クーラントなど周辺機器の電力削減、高効率モーターの採用、機械本体の小型化など、設備そのものの消費エネルギー低減を目的とした研究・開発が数多く行われてきた。また近年では、機械構造や切削工具、加工方法の工夫による環境負荷低減技術も提案されている。
しかし、これらの多くは設備更新や機械改造を伴うため、導入コストや生産停止期間が課題となり、実際の生産現場では容易に適用できない場合も多い。そのため、既存設備を活用したまま実施可能な省エネ技術が求められている。
一方で、工作機械の消費電力は送り速度だけでなく、各軸の運動方向や機械構造によっても変化することが知られている。しかし、加工時の工具経路に着目した省エネ化は、これまで十分に検討されてこなかった。近年では、サーボ情報を利用した切削負荷や工具摩耗状態の推定、さらには数値制御（ＮＣ）プログラムを自動補正するモニタリング技術なども登場している。しかし電力エネルギーについては待機時間削減などが中心であり、加工運動そのものの省エネ化には至っていない。
そこで筆者らは、工作機械の各軸運動時の消費電力を測定・分析し、その結果を基に消費エネルギーの小さい工具経路を生成する手法を提案している。本研究は、ＣＡＭやシミュレーション技術を活用し、既存設備においても実現可能な新たな省エネ加工技術として期待される。
