| 研究課題/領域番号 |
17K06093
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生産工学・加工学
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
中尾 陽一 神奈川大学, 工学部, 教授 (00260993)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 工作機械 / スピンドル / 温度制御 / 熱的性能 / 静圧軸受 / 冷却 / 熱的安定性 / 伝熱工学 / 超精密工作機械 / 水圧制御 / 機械工作・生産工学 / 超精密加工 |
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| 研究成果の概要 |
医療，エレクトロニクス，自動車分野などで増している微細形状を有する超精密部品の高精度加工を実現するために，本研究課題では，工作機械に取り付ける回転軸，すなわちスピンドルシステムの開発研究を実施した．特に，加工中の各種発熱量の変化によって発生するスピンドルの熱変形は，加工誤差に直結することを研究の大きな課題として，熱的特性について実験ならびに3次元解析モデルによる解析手法により，開発スピンドルの温度，変形性能を研究した．さらに，温度制御システムによるスピンドルの温度一定化の実現を図った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では，3種類の冷却構造を有するスピンドルを開発した．さらに，開発スピンドルに対する基礎実験と3次元モデルによる解析を実施し，スピンドル各部における各種熱的特性を明らかにした．特に，温度変化を予測できるだけではなく，熱変形形態も詳細に明らかにした．一連の検討プロセスは，様々な機械システムの熱的特性を評価する際に利用できると思われる．
さらに，本研究では，独自のフィードバック温度制御システムを用いてスピンドル温度の安定化を実現した．この技術は，スピンドルに限らず様々な機械，電気システム等の温度制御に適用できるものである．
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