| 研究概要 |
本研究では、平成13年度から2年間の計画で、潤滑油の供給を必要としないクリーンテーブルシステムの開発を行った。平成13年度は、主にテーブル案内面材料の選定に関する基本的性能評価とテーブル構造の設計と実験用テーブルシステムの試作を行った。
まず案内面材料の摩擦・摩耗特性の評価を行った。その結果、エポキシ樹脂にPTFEを添加した材料が最も低摩擦な特性を示すことが明らかとなった。さらに、エポキシ樹脂中のPTFE含有量は、案内面の摩擦・摩耗特性に強く影響することが確認された。
つづいて、摩擦・摩耗特性の評価試験の結果にもとづいて、クリーンテーブルシステムの構造と案内面材料を選定した。さらに、潤滑油が不要な案内面をもつ小型高速テーブルシステムの設計を行った。高負荷時に対応した圧縮空気供給による空気半浮上機構を採用した、ハイブリッド案内構造の設計を行った。
本研究計画の第2年度目にあたるH14年度は、主としてテーブルの実機への組み込みを行い、実用使用条件での性能評価を実施した。まず、試作したテーブルシステムの性能評価を実施した。評価項目としては、駆動時の摩擦抵抗、温度特性、耐摩耗性、テーブル運動精度・位置決め精度、案内面剛性ならびにダンピングを考え、種々のテーブル荷重と駆動速度について評価実験を行った。各種の固体潤滑剤について摩擦試験を行った結果,エポキシ樹脂にPTFEを添加したものが最も低摩擦な特性を示した。また、案内面接触部に空気半浮上機構を適用することにより,固体潤滑複合材料の耐摩耗性が向上し,案内面寿命について実用に供しうる水準を満たすことができた.さらに、高荷重条件については、案内面へ圧縮空気の供給を行いその供給条件とテーブル性能の関係を調べ、えら得た結果を総合して、オイルレスすべり案内テーブルの設計指針を提示することができた。
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