大学校及び設置科 関東職業能力開発大学校 附属千葉職業能力開発短期大学校生産技術科
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、設計・製図、測定、機械加工、材料
課題に取り組む推奨段階 測定実習およびCAD/CAM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、主にデジタイジング技術および3次元CAD/CAM技術の実践力を身に付ける

製作の目的と概要

 デジタイジングとは、三次元測定機等で測定した形状情報をデジタルデータに変換して、CAD/CAMシステム等の設計支援ツールに取り込むことを指します。
 本課題では、小径プロペラをデジタイジング等の作業工程を経て再現し、これを風力発電に利用することが可能か否かを検証することとしました。
 デジタイジングを起点とした作業工程として、まず市販の小径プロペラを三次元測定機にて測定します。次に、測定形状の点群データをCAD/CAMシステムにて3Dモデルとして再現し、これにNC加工情報を付与します。最後にマシニングセンタによる加工により、原型の完全複製を目指します。

成果

 検証結果では、製作物であるプロペラが回転することに成功しましたが、発電力を比較すると多少の相違が見られました。
 また、レーザー三次元測定機で測定した際のデータ量が多く、読み込めなかったため、1/5の数値データで加工プログラムを作成しました。したがって、既製品とでは細部での形状が異なっています。さらに双方をもっと詳細に比較すると、表面粗さや翼面積、翼長に違いが見られました。ここで、全く同一の形状を加工する為には、全ての数値データを認識させることが可能である高性能なCADを扱わなければならないと考えます。
 なお、このような形状の違いは見られましたが、発電力が既製品より高い値が得られたため、十分な成果が得られたと考えられます。
デジタイジング手法によるプロペラ製作〜風力発電機の試作〜(H18)の画像1
写真1 完成したプロペラ
デジタイジング手法によるプロペラ製作〜風力発電機の試作〜(H18)の画像2
写真2 風力発電機本体