2003 Fiscal Year Annual Research Report
多自由度同期振動を用いた高自由度・三次元テクスチャの製作
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15360073
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
諸貫 信行 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (90166463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 陽 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (60224359)
吉村 卓也 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (50220736)
楊 明 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (90240142)
古川 勇二 東京農工大学, 工学部, 教授 (10087190)
金子 新 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (30347273)
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| Keywords | 振動加工 / 多軸振動 / テクスチャ / 微細加工 / 超音波 / ぜい性材料 |
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| Research Abstract |
振動加工によるテクスチャ製作を最終目標に,以下のような基礎研究を進めた.
(1)実験装置の製作と評価
市販の超音波振動子(40kHz)と現有のピエゾ素子を組合せた工具振動系に,3軸の試料ステージを組合せた加工装置を試作した.環境から受ける振動の影響を避けるために防振台を購入し,これの上に機械を設置した.微小径工具を用いることが前提であるため,工作物保持台の下に力センサを組込み,これを用いた工具・工作物接触検出の再現性などを調べた.この機能は工具が摩耗した場合の補償にも用いることができ,その予備実験まで行った.
(2)単軸振動による予備加工実験
多自由度振動を与える前に,工具縦振動のみを与えた場合の加工特性を調べた.直径100μmの超硬合金製工具を用い,特性の異なる複数のガラスの加工を行った.設定切込みを与えた後に横送りを与え,直線溝あるいは螺旋溝の加工を行った.遊離砥粒を用いた加工と,水のみを与えた加工を行った結果,砥粒加工では常に荒れた仕上げ面となるものの,特殊なガラスでは加工痕が残る「切削」が行えることがわかった.単軸振動でも延性的な加工が行えたため,振動を多自由度化することで,さらに高品位な加工面が得られると期待できることがわかった.次いで,このような延性的な加工を行うための工具形状条件や切りくず排出性についても実験的検討を行うとともに,モデルに基づく検討を行った.
(3)振動の多軸化とテクスチャの検討
多軸化のための予備的な加振実験までを行い,十分な振動振幅が得られていることなどを確認し,テクスチャ実現のための見通しを明らかにした.
さらに,固体表面に与えるべき機能,テクスチャ形状およびテクスチャ製作法について,サーベイ含めた検討を行った.
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