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複雑3次元形状のナノ切削を導く加工シミュレータの構築と微小径工具の機上成形(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0144
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

中本 圭一  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90379339)

研究期間 (年度) 2017 – 2019
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード超精密切削加工 / セッティング誤差 / 金型加工 / ダイヤモンド工具 / 機械工作・生産工学 / 精密部品加工 / 超精密計測 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

加工形状の機上計測により算出された加工誤差から目標形状への修正加工を実現するとともに,任意の位置に所望の形状の工具を成形することで,セッティング後の工具の位置合わせ誤差を根本的に解消した.さらに,予測機能として構築した加工シミュレータと,ダイヤモンド工具の機上成形技術を基に,究極の超精密自律型工作機械を開発して,工具成形やセッティング,ワークの測定を含む総生産時間の短縮による超精密切削加工の高能率化を達成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

工作機械は所望の形状を創成するために使用されるにも関わらず,加工形状を直接保証している訳ではない.しかし,機上で成形した工具を用いて加工した形状を機上計測により保証する,究極の超精密自律型工作機械が開発できれば,マイクロ・ナノオーダーの微細な加工形状の高精度化だけでなく,セッティングや測定を含む総生産時間の短縮につながる.また,光学素子や微小な機械部品などの設計自由度を高められるなど,関連研究分野に対しても広く貢献できる.

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Kaiserslautern(ドイツ)2018

    • 年月日
      2018-09-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)2018

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Compensation Method for Tool Setting Errors Based on Non-Contact On-Machine Measurement2020

    • 著者名/発表者名
      M. Xu, K. Nakamoto, Y. Takeuchi
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 14 号: 1 ページ: 66-72

    • DOI

      10.20965/ijat.2020.p0066

    • NAID

      130007782569

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2020-01-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 多軸制御超精密切削加工の高能率化に向けたセッティング誤差補正に基づく工具とワークの自動取付け2019

    • 著者名/発表者名
      北川 廉, 徐 萌, 中本圭一, 竹内芳美
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 85巻, 8号 ページ: 722-726

    • NAID

      130007687571

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Automated Workpiece Setting Operation and Its Errors Compensation on an Ultraprecision Machine Tool2019

    • 著者名/発表者名
      M. Xu, R. Kitakawa, K. Nakamoto, Y. Takeuchi
    • 学会等名
      19th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on On-Machine Shaping of Diamond Tool to Realize Highly Efficient Ultraprecision Cutting2019

    • 著者名/発表者名
      N. Yokoyama, M. Xu, K. Nakamoto, Y. Takeuchi
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Tool Path Generation for Ultraprecision Cutting of Free Form Surface with Micro Texture2019

    • 著者名/発表者名
      T. Hirano, K. Nakamoto, Y. Takeuchi
    • 学会等名
      8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~nakalab/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-03-15   更新日: 2021-02-19  

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