| 研究分担者 |
谷 泰弘 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (80143527)
大石 進 青山学院大学, 理工学部, 助教授 (70094258)
堤 正臣 東京農工大学, 工学部, 教授 (90108217)
樋口 俊郎 東京大学, 工学部, 教授 (10111569)
古川 勇二 東京都立大学, 工学部, 教授 (10087190)
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| 研究概要 |
本研究では、微小な環境変化に対する超精密工作機械の変形のシミュレ-ション,および微小変形の補正制御を行うことを目的として,以下の項目について研究を行った。
(1)超精密工作機械の変形シミュレ-ションプログラムの開発
微小な温度変化に対する工作機械の変形特性を解析するために,有限要素法によるシミュレ-ションプログラムを作成した.このプログラムは,工作機械全体,主軸,工具および工作物などの超精密加工システムの構成要素について熱伝導解析および熱変形解析を行うものである.
(2)極微小環境変化が超精密加工プロセスに与える影響の解析
微小環境変化,特に温度変化および切削熱が超精密加工プロセスに与える影響を実験ならびに有限要素法により解析した.この結果,超精密加工では,微小な環境温度変化ならびに切削熱に起因する工具と工作物の変形が重要であることが明かとなった.
(3)極微小環境変化が超精密工作機械に与える影響の解析
恒温室内における微小な温度変化による超精密工作機械の変形特性について解析を行った.具体的には,主軸周辺の空気温度の変化および主軸の軸方向の変形を測定し,微小な温度変化による主軸の変形特性を解析した.また,主軸の有限要素モデルを作成し,熱伝導解析および熱変形解析を行い,温度分布およびひずみ分布の計算を行った.
(4)極微小環境変化のもとにおける超精謡工作機械の変形制御
超精密工作機械の極微小変形を補正するための制御方法について検討を行い,リニアスケ-ルを用いたフィ-ルドバック制御により,超精密送り運動を制御する方法を提案した.
(5)次世代超精密工作機械の設計と制御方法に関する検討
微小環境変化に対する工作機械の変形特性の改善方法論を検討した.
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