1992 Fiscal Year Annual Research Report
工作機械のテーブル案内・送り駆動機構の機能高度化設計方法
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03452110
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伊東 誼 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016441)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 忠由 東京工業大学, 工学部, 助手 (90016527)
橋詰 等 東京工業大学, 工学部, 助手 (50218400)
稲場 千佳郎 東京工業大学, 工学部, 助手 (10223231)
新野 秀憲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40196639)
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| Keywords | 工作機械 / テーブルシステム / 構造設計 / 連結機構 / 結合部特性 / 超精密加工 / 剛性 / 運動精度 |
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| Research Abstract |
前年度の研究成果を基に,平成4年度では研究目的であるテーブル案内と送り駆動機構の機能高度化設計方法を確立するため,以下のような研究を実施し,所期の目的を達成した.
まず,前年度までに得られたテーブルシステムの性能に関する基礎データを詳細に分析することにより,新たな構造概念に基づくテーブルと送り駆動系の間に設置するためコンパクトな連結機構を開発した.更に,それを既に開発を行った空気静圧案内を用いた評価用テーブルシステムに組込み,単体の性能評価,並びにテーブルシステム全体の総合的な性能評価試験を行った.その結果,従来感覚的にしか認識されていなかったテーブルと送り駆動系の連結機構の構造と特性が,テーブルシステム全体の性能に大きな影響を与えることを定性的,定量的に明らかにすることができた.
一方,超精密加工を対象とした超精密・高剛性のテーブル・送り駆動系を実現するために,駆動系からの種々の外乱を吸収すると共に,高い送り方向剛性を有する新たな連結機構を開発した.更に開発した連結機構を超精密加工システムの空気静圧テーブルシステムに組込み,その特性と加工精度との関連を詳細に検討した.その結果,開発した連結機構が超精密加工機におけるテーブルと駆動系の連結機構として有効であることを明らかにすることができた.
更に,テーブル系の数学モデルを構築することにより,テーブルの位置決め時における駆動系とテーブルの挙動のコンピュータシミュレーションを行い,テーブルと駆動系の連結機構の特性がテーブル自体の運動精度に与える影響を定性的,定量的に明らかにすることができた.また,次世代テーブルシステムを志向した電気粘性流体制御を用いた能動形テーブルシステムの試作と有用性評価についても検討を行った.
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[Publications] H.Shinno,H.Hashizume,Y.Ito and C.Sato: "Structural Configuration and Performances of Machining Environment-controlled Ultraprecision Diamond Turning Machine“Capsule"" Annals of the CIRP. 41/1. 425-428 (1992)
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[Publications] 橋詰 等・新野秀憲・伊東 誼: "超精密加工機におけるテーブルと駆動系の連結機構ー加工環境制御超精密加工機CAPSULEへの組込みー" 日本機械学会第69期通常総会講演会講演論文集(Vol.C). 510-512 (1992)
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[Publications] 新野秀憲: "超精密切削加工機の新たなる構造構成への試み" 日本学術会議学術シンポジウム「ナノジェオメトリーの創成科学」. 27-39 (1991)
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[Publications] 新野秀憲・橋詰 等・伊東 誼・佐藤忠一: "加工環境制御超精密加工機(CAPSULE)" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 549-550 (1992)
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[Publications] 新野秀憲・橋詰 等・伊東 誼: "精密テーブルとその送り駆動系の連結機構に関する二,三の新提案" 日本機械学会論文集(C編). 57-542. 3286-3292 (1992)
