Development of functional surface creation technology on curved surfaces using a three-dimensional composite vibration ultrasonic spindle

• Project/Area Number: 24K00774
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Ichinoseki National College of Technology
• Principal Investigator: 原 圭祐 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30515812)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 磯部 浩已 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (60272861) ; 川村 拓史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (80965765) ; 田口 恭輔 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (10880924) ; 堤 博貴 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (30300544) ; 藤原 康宣 一関工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40290689)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
• Keywords: テクスチャ形状制御 / 複合超音波振動 / 超音波スピンドル / 機能性表面 / 自由曲面

Outline of Research at the Start

本研究は，世界で例がない，任意曲面へ「方向性」を持ったテクスチャ切削加工用スピンドルとテクスチャ加工法を開発・実現する．研究の進め方の概要は以下に列挙する．
1. 工具刃先振動軌跡を自在制御可能な3次元複合振動超音波体と制御システムの開発
2. 1.を実装した空気静圧超音波スピンドルの構築
3. 3次元曲面上への任意断面規則微細テクスチャ創成技術の確立
4. 加工支援システム (接触検出など)の開発