2010 Fiscal Year Annual Research Report
ウォータドライブ超精密加工システムの開発と加工環境制御下における水中超精密加工
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21560131
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
中尾 陽一 神奈川大学, 工学部, 教授 (00260993)
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| Keywords | 超精密工作機械 / ウォータドライブスピンドル / ダイヤモンド切削 / 水静圧軸受 / マイクロファクトリ / 水圧駆動システム / ウォータドライブステージ / 加工環境制御 |
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| Research Abstract |
本研究課題は,超精密メゾスケール部品の創成に適した,A3サイズに収まる小型ウォータドライブ加工システムを開発し,これを温度制御された水中加工環境下に設置して,水中超精密加工を実現することを目的にしたものである.具体的には,まず新たに考案したウォータドライブステージを開発し,これをすでに開発されたウォータドライブスピンドルとともに,高精度に温度制御された水を利用して,小型加工システムを駆動・制御する.そのうえ,加工システム全体をやはり高精度に温度制御された水中(水道水や純水)に設置し,加工精度の更なる向上を目的にして実施している.
研究2年目の研究成果を以下に示す.
(1)ダイヤモンド加工試験ウォータドライブスピンドルとウォータドライブステージを組み合わせた加工システムを構築し,大気中下でダイヤモンド切削試験を実施した.
(2)水中ダイヤモンド切削試験試作した専用水槽にウォータドライブ加工システムを設置し,ダイヤモンド切削試験を実施した.加工中,水中環境下で発生する切り屑の可視化を行った.
(3)ウォータドライブステージの制御系設計これまでの実験結果より,加工中にステージの速度変動が顕著であることが確認されていた.そこで,ステージのモデリングとフィードバック制御系の設計を行った.
(4)ウォータドライブステージの制御性能評価試験設計したフィードバック制御系の性能評価を実験とシミュレーションにより検討した.
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[Remarks] 日本機械学会賞(論文)受賞 受賞論文:「回転角制御機能を備えた流体駆動スピンドルの開発と回転角制御」 日本機械学会論文集(C編),Vol.76,No.763,pp.749-758,(2010-3)
