材料と形状の相互作用を考慮した静・動・熱的剛性を並立する工作機械構造体の開発

抄録

工作機械の加工精度は構造体の静・動・熱的変形により悪化する．複数材料構造体は材料のトレードオフを克服できる一方で，適材適所の材料配置戦略は未確立である．本研究では，鋳鉄製の構造に充填するミネラルキャスティングの材料物性と形状を同時に最適化する手法を開発した．その結果，静剛性を2.0倍，動剛性を1.9倍，熱剛性を1.1倍に向上した．提案手法は合理的かつ効率的な材料開発と形状設計の指針を提供する．