超精密円筒部品三次元微細形状測定・評価システムの開発に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555372
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 笹島 和幸 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (80170702)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 正明 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助手 (00179524) ; 塚田 忠夫 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (00016437)
• Keywords: 円筒 / 形状誤差 / うねり / 粗さ / 三次元測定 / 静圧軸受 / 装置開発 / ころ軸受

Research Abstract

本研究は、円筒部品表面の微細な形状を高精度に三次元測定・評価するシステムの開発であり、実際に表面微細形状の評価が求められている軸受部品を対象に、直径φ2〜100mm、軸方向長さ100mmまでの測定を可能とする形状偏差からうねり・粗さまでを総合的に評価する円筒形状総合測定システムを目標としている。
第2年度である今年度は、第1年度に開発した測定システムを実際の軸受用ころ部品の各製作プロセス中の試料に対して適用し、得られた測定データの解析を行なった。まず、試料はチャッキング代とクラウニング部を除き、全体を測定した。その後、その一部の断面部について全周の測定を行ない、さらにその一部を拡大して測定し、それを繰り返すことにより、微細な粗さなどの凹凸形状まで測定した。その結果、円筒全体のマクロ形状とミクロな表面形状の様相が異なることなど、従来単一の測定装置では測定できなかった情報を幅広く得ることが出来ることを確認した。本手法は試料を測定しながら任意の位置・大きさの測定を繰り返すことが出来、局部データをマクロな全体形状と三次元的に関連づけて取得データを取り扱うことが出来ることから、測定時の意図に十分応える柔軟な測定システムであると言うことが出来る。
最後に、昨年度も確認したことであるが、本研究で開発した装置はnmオーダの高精度な装置でなおかつ100mmオーダの測定範囲を確保していることから、温度変動による装置座標系のゆらぎと外部振動の影響が問題となる。大きな測定範囲を確保するためには本研究で採用した構造の構成は避けられず、従って、特別な温度管理と除振設備が今後実際の測定には必要であることが確認された。

Research Products

• [Publications] 木下順弘・笹島和幸: "円筒表面微細形状の三次元測定" 精密工学会1996年度春季学術講演会講演論文集. (1996)
• [Publications] 直井一也・笹島和幸: "円筒表面微細形状測定装置の開発" 日本設計工学会研究発表講演会講演論文集 96春. (1996)
• [Publications] K.SASAJIMA and T.TSUKADA: "A development of 3-d surface measurement on cylinder" 7th Int.Conf.on Metrology and Properties of Engineering Surfaces. (1997)