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電磁力励振式超音波スピンドルの試作とそれを用いる小径内面の精密研削技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19560121
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関秋田県立大学

研究代表者

呉 勇波  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (10302176)

研究分担者 野村 光由  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (70325942)
研究協力者 野村 光由  豊橋技術科学大学, 工学部, 特任助教 (70325942)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード研削加工 / 超音波振動 / 内面研削盤 / 超音波スピンドル / 高周波スピンドル
研究概要

まず超音波回転体や電磁石を中心に電磁力励振超音波スピンドルを設計・製作した. 励振試験の結果, 共振現象が確認され, 最大振幅が0.2μm程度と得られた. 次に耐摩耗性に優れ, また鏡面研削に適しているメタルボンド微粒ダイヤモンド砥石を小径内面研削に適用する際のツルーイング・ドレッシング条件の最適化を検討した. 最後に既設内研機を適宜に改造し, 市販の圧電式ロータリ超音波スピンドルを搭載して比較実験を行い, 超音波援用研削の加工特性を詳細に調査した. 得られた知見が次のように要約される : (1)メタルボンドダイヤモンド砥石のツルーイングで超音波を援用するとツルーイング効率と精度が高くなり, 特にボンドテールの発生が抑制され, 作用砥粒数が増える ; (2)砥石を超音波微振動させながら研削すると研削特性(研削抵抗, 表面粗さ, 内径真円度, 研削比)が向上する ; (3)研削特性に及ぼす超音波振動, 回転数, 切込み速度, 砥石種類影響を明らかにした ; (4)#5000微粒砥石目づまりなしで使用可能になり, Ra20nm程度の鏡面を得ることができた.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of Grain Size and Concentration of Grinding Wheel in Ultrasonically Assisted Grinding2009

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu, 他3名
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 389-390

      ページ: 283-288

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Effects of Grain Size and Concentration of Grinding Wheel in Ultrasonically Assisted Grinding2009

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu, T. Kuriyagawa, T. Kawashima, T. Shibada
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 389-390

      ページ: 283-288

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小径内面の超音波援用研削に関する基礎研究-小径砥石 のツルーイング・ドレッシングにおける超音波振 動の効果-2008

    • 著者名/発表者名
      野村光由, 呉勇波, 他3名
    • 雑誌名

      超音波TECHNO 20, 3

      ページ: 85-88

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Investigation of internal ultrasonically assisted grinding of small holes : effect of ultrasonic vibration in truing and dressing of small CBN grinding wheel2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu and T. Kuriyagawa
    • 雑誌名

      J. of Mech. Sci. & Tech. 21, 10

      ページ: 1605-1611

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inducing a Machine Spindle to Ultrasonically Vibrate by Fluctuating Electromagnetic Force2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Wu, M. Tamano and M. Kato
    • 雑誌名

      Int. J. of Applied Electromagnetics and Mechanics 25, 1-4

      ページ: 621-626

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of internal ultrasonically assisted grinding of small holes: effect of ultrasonic vibration in truing and dressing of small CBN grinding wheel2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu and T. Kuriyagawa
    • 雑誌名

      Journal of Mechanical Science and Technology 21・10

      ページ: 1605-1611

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超音波援用研削による小径内面の研削2009

    • 著者名/発表者名
      高橋康夫, 呉勇波, 他2名
    • 学会等名
      2009年JSME東北学生卒業発表会
    • 発表場所
      秋田県立大
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波援用研削による小径内面の研削2009

    • 著者名/発表者名
      高橋康夫, 呉勇波, 佐藤隆史, 林偉民
    • 学会等名
      2009年日本機械学会東北学生卒業発表会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Study of Ultrasonically Assisted Internal Grinding of Small Holes : The effect of Grain Size of CBN Grinding Wheel2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu, 他3名
    • 学会等名
      AMPT2008
    • 発表場所
      in Manama, Bahrain
    • 年月日
      2008-11-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a New Rotary Ultrasonic Spindle for Precision Ultrasonically Assisted Grinding2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yokoyama, Y. Wu, 他3名
    • 学会等名
      AMPT2008
    • 発表場所
      in Manama, Bahrain
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of a New Rotary Ultrasonic Spindle for Precision Ultrasonically Assisted Grinding2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yokoyama, Y. Wu, T. Sato, W. Lin, T. Tachibana
    • 学会等名
      11^<th> Int. Conf. on Advances in Materials Processing Technology (AMPT2008)
    • 発表場所
      バーレーン(Bahrain)
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Study of Ultrasonically Assisted Internal Grinding of Small Holes : The effect of Grain Size of CBN Grinding Wheel2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu, T. Kuriyagawa, T. Kawashima, T. Shibata
    • 学会等名
      11^<th> Int. Conf. on Advances in Materials Processing Technology (AMPT2008)
    • 発表場所
      バーレーン(Bahrain)
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用精密研削に関する研究-小径超砥粒ホイールのツルーイング・ドレッシングについて-2008

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 呉勇波, 野村光由, 他3名
    • 学会等名
      2008年度JSPE秋季大会
    • 発表場所
      東北大川内キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用精密研削に関する研究-小径超砥粒ホイールのツルーイング・ドレッシングについて-2008

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 呉勇波, 佐藤隆史, 林偉民, 野村光由, 岳将士
    • 学会等名
      2008年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用精密研削に関する研究-微粒砥石による鏡面研削の試-2008

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 小松勇気, 呉勇波, 林偉民, 野村光由, 岳将士
    • 学会等名
      2008年度JSPE春季大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用精密研削に関する研究-微粒砥石による鏡面研削の試み-2008

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 小松勇気, 呉 勇波, 林 偉民, 野村光由, 岳 将士
    • 学会等名
      2008年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2008-03-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超音波援用小径内面の精密研削における砥石粒度の加工特性への影響2007

    • 著者名/発表者名
      小松勇気, 野村光由, 呉勇波, 岳将士
    • 学会等名
      2007年度JSPE東北支部学術講演会
    • 発表場所
      八戸工大
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波援用小径内面の精密研削における砥石粒度の加工特性への影響2007

    • 著者名/発表者名
      小松勇気, 野村光由, 呉 勇波, 岳将士
    • 学会等名
      2007年度精密工学会東北支部学術講演会
    • 発表場所
      八戸工業大学
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of internal ultrasonically assisted grinding of small holes : effect of ultrasonic vibration in truing and dressing of small CBN grinding wheel2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, Y. Wu and T. Kuriyagawa
    • 学会等名
      AMPT2007
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2007-10-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波援用小径内面研削に関する研究-加工特性に及ぼすcBN 砥石粒度の影響ー2007

    • 著者名/発表者名
      野村光由, 呉勇波, 他2名
    • 学会等名
      2007年度JSPE秋季大会
    • 発表場所
      旭川市勤労者福祉会館
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電磁力励振式超音波スピンドルの製作に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 呉勇波, 野村光由, 立花亨
    • 学会等名
      2007年度JSPE秋季大会
    • 発表場所
      旭川市勤労者福祉会館
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電磁力励振式超音波スピンドルの製作に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      横山将太, 呉勇波, 野村光由, 立花 亨
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市勤労会館
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超音波援用小径内面研削に関する研究-加工特性に及ぼすcBN砥石粒度の影響-2007

    • 著者名/発表者名
      野村光由, 呉勇波, 立花 亨, 厨川常元
    • 学会等名
      2007年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      旭川市勤労会館
    • 年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用研削に関する基礎研究-研削抵抗における小径cBN砥石の粒度と集中度の効果-2007

    • 著者名/発表者名
      野村光由, 呉勇波, 他3名
    • 学会等名
      2007年度JSPE春季大会
    • 発表場所
      芝浦工大豊洲キャンパス
    • 年月日
      2007-03-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 小径内面の超音波援用研削に関する基礎研究-研削抵抗における小径cBN砥石の粒度と集中度の効果-2007

    • 著者名/発表者名
      野村光由, 呉勇波, 加藤正名, 立花 亨, 厨川常元
    • 学会等名
      2007年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2007-03-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/system/mise/material_structure/sato/index.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 回転軸に超音波振動を発生させる装置2006

    • 発明者名
      呉勇波, 立花亨
    • 権利者名
      呉勇波, ミクロン精密(株)
    • 公開番号
      2007-268505
    • 出願年月日
      2006-03-31
    • 取得年月日
      2007-10-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 回転軸に超音波振動を発生させる装置2006

    • 発明者名
      呉 勇波, 立花 亨
    • 権利者名
      呉勇波, ミクロン精密株式会社
    • 産業財産権番号
      2006-101222
    • 出願年月日
      2006-03-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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