| 研究課題/領域番号 |
23K26013
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01318 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
柿沼 康弘 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70407146)
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| 研究分担者 |
嘉副 裕 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 加工制御 / 超精密研削 / 化学的機械研削 / 光学材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
8K対応光学機器の普及に向けて，大口径非球面光学レンズの高能率生産が要求されている．これに応えるため，酸化セリウム（CeO2）スラリーを用いて効率よく延性モード研削を行う，化学反応誘起スラリー援用研削法（RISA研削）の研究を進めてきた．CeO2粒子が砥石表面に付着すると，延性モード研削能力が桁違いに高まる一方で，付着は不安定で，滞留時間の違いによる形状の崩れも生じる．そこで，本研究では，CeO2粒子付着メカニズムを明らかにし，プロセス制御するために感覚機能を備えた超精密加工システムを開発する．これにより，RISA研削の安定化に加え形状制御を実現する．
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| 研究実績の概要 |
ガラスと反応性を有する酸化セリウム（CeO2）粒子を分散した研削液を用いて延性モード研削を効果的に行う，化学反応誘起スラリー援用研削法（Reaction-Induced Slurry Assisted Grinding，RISA研削）の研究を進めてきた．本研究では，RISA研削におけるCeO2粒子付着メカニズムを明らかにするとともに，プロセス制御するために感覚機能を備えた超精密加工システムを開発する．これにより，RISA研削の安定化に加え形状制御を実現する超高能率な非球面レンズ研削法を世界に先駆けて確立することを目指している．
２年度は，初年度に検討した暗視野顕微鏡による粒子観察装置を用いて,酸化セリウム砥粒の挙動を観察した．酸化セリウム砥粒1粒子の挙動を観察することに成功し，ガラス壁面から数十ナノ離れた位置で粒子が留まることを確認できた．次に，サーボ情報やセンサを応用して，触覚機能，聴覚機能，味覚機能，視覚機能を備えた超精密加工機を開発し，RISA研削における加工状態監視機能を構築した．サーボ情報を応用した触覚機能から形状精度を推定する方法，AEセンサを用いた聴覚機能からCeO2砥粒の作用状態を推定する方法，pHセンサと流量センサを応用した味覚機能からCeO2スラリーの状態，ビジョンセンサによる視覚機能からCeO2砥粒のダイヤモンド砥石への付着量を計測できる仕組みが完成した．
以上より，本研究は当初の計画以上に順調に進んでいる．上記成果は，国際学会1件，国内学会2件で発表した．また，展示会にて成果発信も行った．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
1: 当初の計画以上に進展している
理由
申請当初に計画した実施項目をすべて遂行し，一部前倒しで研究を進めていることから，当初の計画以上に進展していると言える．また，国際会議および国内会議にて複数の成果発表を行ったことに加え，追加で国際会議２件の発表を予定していることからも多く成果に繋がっている．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画は順調に進んでおり，引き続き計画変更せずに進める．令和７年度は，感覚機能を備えた超精密加工機により，RISA研削の加工状態を監視しながら，形状と面品位を制御する方法を確立する計画である．
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