1996 Fiscal Year Annual Research Report
走査型電子顕微鏡内マイクロマニュファクチャリングの研究
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07455066
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋野 励 神戸大学, 工学部, 助手 (80273762)
社本 英二 神戸大学, 工学部, 助教授 (20216146)
中井 善一 神戸大学, 工学部, 助教授 (90155656)
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| Keywords | マイクロマニュファクチャリング / 電子顕微鏡 / 楕円振動切削 / 切削力 / ばり / Walking Drive / 超精密位置決め / XYθテーブル |
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| Research Abstract |
(1)走査型電子顕微鏡内微細切削加工法の検討
微細加工に切削加工法を適用するためには,ばりの発生と微細形状の変形を抑制することが重要となる.これらの問題を解決するために,著者らによって提案された楕円振動切削加工法を適用して,走査型電子顕微鏡内部において微細2次元切削実験を行った.そして,本手法の持つ様々な特性について検討を行った.その結果,楕円振動切削加工法は,普通の切削加工法および従来の振動切削加工法と比較して,以下のような効果を持つことが分かった.
(a)切りくず厚さが大幅に減少する(約8分の1).
(b)切削力が大幅に低下する(実加工時で5分の1程度,背分力については時間的な平均値でほぼゼロになる).
(c)同体積を除去するのに必要なエネルギが大幅に減少する(約3分の1).
(d)仕上げ面性状が向上し,バリの発生が抑制される.
(2)走査型電子顕微鏡内のマイクロマニュファクチャリング装置の開発
走査型電子顕微鏡内部で,加工プロセスを監視しながら微細な3次元加工を行うためには,従来にない加工機およびその機械要素が必要となる.ここではその要素技術として,すでに開発している高剛性,高精度のXYθテーブルの測定システムとレーザフィードバックシステムを開発した.そして,ナノメートルオーダの超精密軌跡制御および位置決めに成功した.さらに,走査型電子顕微鏡内部組込み用小型XYθテーブルに対するコントロールシステムを開発し,超精密位置決めを行い得ることを確認した.同時に検討を行ったインパクトドライブ方式の切込み装置と組み合わせることにより,走査型電子顕微鏡内マイクロマニュファクチャリング装置を完成することができると考えられる.
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[Publications] 中井善一: "走査型原子間力顕微鏡による疲労破壊の微視的観察" 日本機械学会関西支部第71期定時総会講演会・講演論文集. 964-1. 665-666 (1996)
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[Publications] 社本 英二,森本 祥之,森脇 俊道: "楕円振動切削加工法(第1報) -加工原理と基本特性-" 精密工学会誌. Vol.62. 1127-1131 (1996)
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[Publications] Toshimichi Moriwaki and Eiji Shamoto: "Ultraprecision Feed System Based on Walking Drive" Annals of the CIRP. Vol.45/1. 505-508 (1996)
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[Publications] T.Moriwaki,E.Shamoto and D.Eguchi: "Vibration Assisted Micro-Machining of Alloy Steel" Proc.of 3rd Int.Conf.on Progress of Cutting and Grinding. Vol.III. 251-255 (1996)
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[Publications] Eiji Shamoto and Toshimichi Moriwaki: "The Developmetn of a Walking Drive' Ultraprecision Positioner" Precision Engineering. (to be printed). (1997)
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[Publications] Eiji Shamoto and Toshimichi Moriwaki: "Rigid XYθ table for Ultraprecision Machine Tool Driven by Means of Walking Drive" Annals of the CIRP. (to be printed). (1997)
