シュリンクフィッタを用いた超精密接合法の基礎的研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650168
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 新田 勇 新潟大学, 自然科学研究科, 助教授 (30159082)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 利昭 新潟大学, 工学部, 教授 (50134953)
• Keywords: 機械要素 / 締結要素 / シュリンクフィッタ / 真円度 / ポリゴンミラー / 空気動圧軸受 / 超精密

Research Abstract

アルミ製のポリゴンミラーとSiC空気動圧軸受を超精密接合するためにシュリンクフィッタを用いた.従来の接合技術であるネジ止法やバネ止法を用いると,運転時モーターからの発熱により温度上昇が生じるとミラー反射面がゆがむことは避けられない.シュリンクフィッタを用いれば,温度上昇によるミラー反射面のゆがみの問題は解決される.また,締りばめ接合であることより心出し精度が極めて良好である.昨年度は,温度変化が起きてもミラー反射面の変形が100mmの許容平面度以内におさまるように数値計算を用いてシュリンクフィッタの寸法を計算した.その計算に基づき,試験片を用意して実験を行った
ポリゴンミラーは,シュリンクフィッタで接合後,二次加工を行って反射面の平面度を許容値以内にしなけらばならない.本年度は,この二次加工を省略するために,ポリゴンミラーの最適形状を数値計算により探索した.すなわち,回転中に遠心力でポリゴンミラーの反射面は外側に変形するが,変形した後に反射面の平面度が許容値以内に収まるように,ポリゴンミラーの形状を変化させた.およそ30〜40種類の形状をしらみつぶしに当たった結果,2〜3の形状で回転中の反射面の平面度を許容値以内に収めることができた(機械学会論文集投降中).さらに,接合面の真円度がミラー反射面に及ぼす影響も検討した.6個の試験片を用意し,それぞれの真円度を測定した.測定した真円度データを基にして,接合した場合のミラー反射面の形状を数値計算により求めた.その後,試験片を締りばめ接合し,レーザー干渉計ZYZOを用いてミラー反射面の平面度を実測した.計算値と実測値を比較した結果比較的良好な一致を見た.これらより,真円度の影響を明らかにすることが出来た(機械学会論文集掲載決定).しかしながら,もし真円度が0であっても,それだけでは二次加工を省略することは出来ないことも明らかになった.