2012 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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2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 超精密工作機械 / スピンドル / ステージ / 水温制御 / 水圧駆動システム / 水静圧軸受 |
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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実施したものである．具体的には，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・制御した．その上で，加工システム全体を温度制御された水中に設置し，加工精度の更なる向上を目的に実施した．
研究最終年度の研究実績は次の通りである．
1. ウォータドライブステージの速度制御系の評価 過年度までの研究において設計開発されたフィードバック制御系の評価を実験とシミュレーションにより行った．その結果，テーブルに作用する外部負荷がステップ状に変化する場合でも，設計したフィードバック制御系により，テーブルの速度変化は僅かであり，１秒以内に目標速度に落ち着くことを確認した．また，実験結果とシミュレーション結果は良く一致した．このような成果を実際のダイヤモンド切削試験に利用した．
2. ウォータドライブ加工システムによるダイヤモンド切削試験 開発した加工システムを用いて，ダイヤモンド切削試験を行った．まず，大気中に加工システムを設置して加工実験を行い，特に水温に加え，加工各部の温度変化をサーモグラフィとサーミスタ温度計で測定した．その結果，ウォータドライブ加工システムに供給する水温と加工装置の温度には，強い相関が見出され，水温制御により加工装置の熱的安定性が実現できることを明らかにした．次に，加工装置全体を水温制御された水中に設置して，ダイヤモンド加工試験を行い，加工時に発生する切り屑の挙動を可視化し，切り屑の回収方法を検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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