2019 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of nano-structured free form surface and optimization of functional pattern on the surface
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17H03153
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉岡 勇人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90361758)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 精密加工 / パターニング / 高能率加工 / フライス加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに構築した高速工具サーボユニットおよび直動三軸機構を組み合わせた三次元加工システムを用いて諸特性の評価を行った．まず高速工具サーボ部の位置決め分解能について評価を行い，非回転時に０．１マイクロメートル以下，１０，０００min-1で０．２マイクロメートルの高い位置決め分解能を有することを実験的に明らかにした．また工具サーボ駆動部の磁場発生コイルの通電による発熱の工具刃先変位への影響を実験的に評価し，発熱に起因する駆動コイル部の温度上昇は生じるものの，実際に変位する工具部へは非接触構造であるため熱伝導が抑制されるとともに，工具部の変位を直接測定しフィードバック制御する構造であるため，工具刃先の変位は変動せず分解能と同程度の位置偏差に制御されることを明らかにした．さらに実際に三軸駆動機構と組み合わせた曲面と微細パターンとの同時創成を目的とした加工実験を行った．三軸駆動機構により円筒面を創成する走査を行いつつ，工具サーボにより５マイクロメートルの切込みを走査に同期して与えることで円筒面に微細ディンプルを創成した結果，ディンプル深さの平均誤差は約０．１マイクロメートルであり，分解能と同程度の高性能な加工が可能であることを明らかにした．
以上の評価結果より，提案するフライス加工用工具サーボ機構を加工システムへ組み込むことで，高精度な三次元曲面および微細パターンの高能率同時創成が可能であることを明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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