大学校及び設置科 中国職業能力開発大学校生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、測定、設計・製図、機械加工、数値制御
課題に取り組む推奨段階 機械設計製図、機械加工実習、数値制御実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主に設計製図、機械加工の実践力を身につけると共に、IO制御、プログラムの知識・技能を習得する。

製作の目的と概要

 本課題では、ボール盤主軸回転数を任意の回転数で設定できる機器に改良することをテーマとしました。
 本課題では以下の2点を目標として実施しました。
? 穴の面取り作業は低速回転が望ましい。そのために100rpm以下の回転ができる機械にする。
? 学生にとって今後の製造業に従事する職業人生のためにNC機を理解することは大切です。本課題を通して、NC工作機械の仕組み、制御プログラムの知識習得、部品加工による設計・機械加工・組立の技術向上を目指す。

成果

 改良したボール盤外観(本体と制御ボックス)を図1に示します。図2は交換・取り付けたスピードコントロールモーターです。
 モーター取付けのための治具を設計・加工(汎用工作機、マシニングセンタ)・組立しました。また制御ボックスの穴加工をレーザー加工機にて行いました。
 モーターの回転数指令がアナログ電圧値のため、DAコンバーターの仕組みやデジタルI/Oの知識を習得させました。サムロータリスイッチや7セグ表示器のために2進数、2進化10進数の演算方法、その他プログラミングの元になる各種の知識を習得させました。使用したコントローラーはメーカーオリジナルのプログラミング方式です。プログラムは並列処理を行います。図3が作成したプログラムの1つ、主軸回転数を制御するメインプログラムの画面です。
 本課題で完成したボール盤は最低回転数40rpmから最高1320rpmまで任意の回転数で切削できる加工機になりました。
ボール盤主軸回転数のNC化(H19)の画像1
図1 改良したボール盤外観
ボール盤主軸回転数のNC化(H19)の画像2
図2 スピードコントロールモータ
ボール盤主軸回転数のNC化(H19)の画像3
図3 回転制御プログラム