| 研究分担者 |
佐藤 忠一 日本精工株式会社, 生産枝術研究所, 所長
小泉 忠由 東京工業大学, 工学部, 助手 (90016527)
橋詰 等 東京工業大学, 工学部, 助手 (50218400)
稲場 千佳郎 東京工業大学, 工学部, 助手 (10223231)
新野 秀憲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40196639)
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| 研究概要 |
本研究では,将来の超精密加工のニーズ,並びに次世代超精密工作機械の構造構成についてより詳細に検討を行い,具体的な加工システムの開発を行った。その結果,(1)加工空間全体を完全閉鎖空間とすること,(2)加工対象に適合した加工雰囲気を創出可能なこと,(3)ナノメートルオーダの超精密ダイヤモンド切削加工を実現可能なこと,(4)コンパクトな工作機械構造を実現すること,等の厳しい条件を合理的に満足することのできる新たなカプセル構造を有する加工環境制御超精密加工システムを構築した。
一方,無人化を前提とする次世代超精密加工環境を実現するための熟練技能者の経験と勘を代替可能であると考えられる超精密加工状態認識技術についても検討を行い,新たなセンシング機能を具備した工具・工作物のインタフェース近傍の状態を反映する効率的な情報獲得とそのセンサーフュージョン原理に基づく加工状態の認識方法を提案することができた。ここで提案した認識方法を用いることにより,ダイヤモンド工具の摩耗状態,取り付け状態,切り屑の排出状態,工具欠損等をインプロセス認識可能であることを明らかにした。
更に,開発したカプセル構造加工環境制御超精密加工システムの性能を最大限に活用することによって,従来ダイヤモンド切削の観点からほとんど検討が行われていなかった代表的な難削材のひとつであるチタン及びチタン合金を対象に,天然単結晶ダイヤモンド工具を用いた超精密加工について種々の切削条件下で詳細な検討を行った。その結果,チタン及びチタン合金の冷却切削の有効性を明らかにすると共に,超精密加工において積極的な加工環境制御が有効であることについても示唆することができた。
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