2016 Fiscal Year Research-status Report
ナノ磁気クラスタによる微細複雑形状に対する形状精度を保持した超精密研磨の開発研究
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15K05739
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
西田 均 富山高等専門学校, 電気制御システム工学科, 教授 (00390435)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気機能性流体 / ナノ磁気クラスタ / 精密研磨 / 複雑形状表面 / 形状精度 / せん断応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型の磁気機能性流体(nMCF)を開発して基礎実験を行うとともに、表面に微細複雑形状を有するワークの精密研磨実験の準備を進めた。
1. 水ベース磁性流体(EMG700SP)に粒径100nmの強磁性鉄粒子(ナノ粒子)を分散したnMCFを開発した。nMCFの流動曲線は現状の磁気混合流体(MCF)と同等であることを確認した。開発したnMCFを用いて石英ガラスの研磨実験を行ったが、研磨効果を確認できなかった。原因は砥粒が加工表面に配置されないためと考えられる。nMCFの磁気クラスタと砥粒のサイズの関係を調べる必要があることがわかった。
2. MCF平面研磨における磁場強度の影響を明らかにした。直流磁場では磁束密度 B = 180 mTにおいて飽和状態となる。一方、パルス磁場では、B = 360 mTにおいても飽和状態はみられず、加工能率は向上することが明らかになった。
3. MCF平面研磨における加工量と工具に作用するトルクの関係を明らかにした。加工量とトルクは相関することが明らかになった。また、MCF円管内面研磨においても、加工量トルク、加工圧力は相関することが明らかになった。
4. 有限要素法による磁束密度分布を用いて、仮想変位法によりMCFが円管内面におよぼす圧力を計算した。磁気的圧力と研磨量は相関することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
nMCFによる石英ガラスの研磨実験の結果の考察に時間を要した。表面に微細構造を有する形状精度の高いワークの製作に時間がかかった(形状精度の高い加工方法を開発した)。また、新型研磨装置の製作が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 形状精度の高いワークの製作に努め、MCF研磨とnMCF研磨の形状精度の違いを詳細に調べる。
2. オイルベースのnMCFの開発を行い、金属製のワークにおいて、ナノ磁気クラスタの効果を確認する。
3. 新型研磨装置を早期に完成させ、効率的に研磨実験と形状測定を行う。
4. 複雑形状面に対する研磨において、従来MCFとの違いを明らかにする。nMCFの特性と効果を確認する。
5. MCF平面研磨における仮想変位法による磁気的圧力と加工量分布の関係を明らかにする。
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