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第4回 「若者を惹きつけ、魅力あるものづくりへ」

日本の製造業は高い技術力を持ち、IT化も進んでいるのにもかかわらず、元気がない理由のひとつに後継者不足などが挙げられます。そのため後継者育成という点から産学協同が多く進められています。そこで今回は後継者育成をテーマに、成蹊大学 理工学部の笠原和夫教授にお話を伺いました。

K : 成蹊大学 理工学部 エレクトロメカニクス学科 教授 笠原和夫様
A : 株式会社ゴードーソリューション 代表取締役 青木秀道



現在ではまだ工具とワークの摩擦状態を予測する事ができません
A : 昨年の共同研究の際には、大変お世話になりました。先生のご紹介を兼ねてどのような研究されているかを教えてください。
K :
笠原和夫様
笠原和夫様

私の研究室では、機械加工・生産工程のモデル化を通して、ものづくりの自動化・高能率化・高精度化に関連する研究をしています。内容としては、加工時の切削抵抗を予測して工具や工作物にどのような力学的挙動が生じるのかを解析する事によって、最適な加工条件を提案する事と、加工時間と加工コストの低減・品質向上に役立つ加工工程設計支援システムの開発をしています。他には、学科として取り組んでいる社団法人自動車技術会が主催の全日本学生フォーミュラカープロジェクトに参画しています。
工具や工作物の挙動を解析する際に難しいのは、それらに作用する切削抵抗を高い精度で予測する事です。これは生成された切りくずの厚さを調べてみるとわかるように、加工条件によって変化してしまうからです。例えば適当な切削油剤を与える事によって切りくずと工具すくい面との摩擦状態が軽減されると切りくずは薄くなり、逆に構成刃先の生成や何らかの要因によってそれが悪化すると切りくずは厚くなります。そしてこの現象が切削抵抗と密接に関係している事です。残念ながら現在では、まだこの摩擦状態を事前に予測する事ができないので、いかなる状態になるかは個々の条件で削ってみないとわかりません。

A : まだまだ解明されていない事が多いですが、今まで製造業がやって来られたのは経験の蓄積があったからです。日本のものづくりが立ち止まらないためにも、研究を研究だけで終わらせないようにしないといけないですね。今、現場では理論付けされた考え方ではなく、自分の経験から最適な工程を求めるケースが多いです。笠原先生がお持ちの知識を是非、現場へ還元して欲しいです。
K : 現場にとって最適な提案をする以上は、現場で起こっている諸問題を十分調査・観察し、そのメカニズムを解明する事が必要です。完成までに多くの行程を必要とする部品の場合を考えますと、加工順序の組み合わせが膨大な数になり、最適な工程を設定する事は難しくなります。このため多くの場合、経験、過去の実績やデータに基づいて、実施しているのが実情のようです。納期やコスト上それは仕方のない事です。このような点から、こういう工程にするとどの程度加工時間の短縮や加工精度の向上を図れるかという事を、事前に評価・検討できるようになれば良いと思います。
NCデータ(工具経路)生成過程で幾何学的な要素だけではなく、工具や工作物の力学的挙動、現象も考慮できるようにしたいですね。私が教員をやっている間に完成できるとは思いませんが、その基礎となる部分は作っていきたいと思っています。

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