微小(ナノ)スケール送りを用た難加工材の高速・高精度微細加工に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550112
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 加藤 秀治 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (90278101)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣崎 憲一 石川県工業試験場, 機械電子部, 研究員 ; 沢田 学 中村留精密工業株式会社, 技術部・部長(研究職) ; 新谷 一博 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80139758)
• Keywords: 高速加工 / 高精度加工 / 微小送り / リニアモータ / 小径工具 / 小型加工機

Research Abstract

機械加工において生産の高能率化は従来から検討されてきている重要な課題の一つである。近年,消費者ニーズの多様化に伴い、製品の種類と量を自由にコントロールする変種変量生産方式が主流になりつつある。このため、生産トータルでの高能率化が要求されると同時に加工速度の高速化が注目されている。一方、製品の小型、軽量化や高性能化に対するニーズも高まってきており、医療分野においては携帯もしくは体内装着できるまでに専用の医療用機器(システム)の極小化が進められており、部品の小型化や軽量化が望まれている。また、製品の極小化を図るには微細加工における加工能率や加工精度の向上が大きなポイントとなることや加工機の高精度化、コンパクト化の検討も必要不可欠である。
本研究は小型部品の加工において小径工具を用いた高速・高精度化を図ることを目的とした基礎的加工技術の開発を行うものである。本年度は(1)基礎実験を行うため微小切込みと高速切削の要素を応答性の高いリニアモータテーブルと超高速回転小型スピンドル(32万回転)を用いることにより、小径工具を用いた高速加工が加納であることを明らかとした。(2)小型加工機は微細加工を目的としていることから、窒化珪素系セラミックスをフレームを採用し高剛性と軽量化を図った試験機を製作し、加工機そのものもコンパクト化を試みた。また、(3)難削性を示す特殊材料の一つであるチタニウム合金の高速加工が加納であることや航空宇宙産業分野で開発されたリサイクル可能なスーパエンジニアリングプラスチック材料の高速加工が加納であることを明らかとした。