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グリーンマシン対応水静圧スピンドル開発とナノ多結晶ダイヤモンドによる高硬度材切削

研究課題

研究課題/領域番号 25420069
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関神奈川大学

研究代表者

中尾 陽一  神奈川大学, 工学部, 教授 (00260993)

研究分担者 林 晃生  神奈川大学, 工学部, 助教 (50734430)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードスピンドル / 静圧軸受 / 超精密工作機械 / 水圧システム / ナノ多結晶ダイヤモンド工具 / 水圧駆動システム
研究成果の概要

先端的な技術分野での需要が高まっている様々な先端材料を高精度に加工するためには,超精密工作機械が必要である.超精密工作機械の加工精度を決定する中核的な構成要素が高精度回転装置であるスピンドルである.本研究は,スピンドルに供給した水圧によって回転軸を非接触で支持可能な水静圧スピンドルを開発し,上記の分野への加工性能の向上を目指して実施したものである.
特に,スピンドルには高い軸受剛性が要求されるため,本研究では高い軸受剛性を備えたスピンドルの開発を行った.さらに,高性能化を図るため水静圧軸受にナノオーダの変位制御機能を組み込むことに成功した上,各種材料に対する切削実験を実施した.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 17件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (34件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Wisconsin-Madison(米国)

    • 関連する報告書
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  • [雑誌論文] Pitching and displacement control of water driven stage2016

    • 著者名/発表者名
      Yohichi Nakao, Satoshi Shibata and Akio Hayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology

      巻: 1 ページ: 343-346

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    • 著者名/発表者名
      S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao
    • 雑誌名

      Proc. of 31th ASPE Annual Meeting

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    • 著者名/発表者名
      S. Sakata, A. Hayashi, T. Terajima and Y. Nakao
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    • 著者名/発表者名
      A. Hayashi and Y. Nakao
    • 雑誌名

      Proc. of ASME 2016 International Mechanical Engineering Congress & Exposition

      巻: 1

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    • 著者名/発表者名
      S. Shibata, A. Hayashi and Y. Nakao
    • 雑誌名

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    • 著者名/発表者名
      Y. Nakao, M. Komori, N. Makino, A. Hayashi and K. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 15th Intl. Conf. of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology

      巻: 1 ページ: 343-346

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    • 著者名/発表者名
      Z. Kimura, A. Hayashi and Y. Nakao
    • 雑誌名

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      巻: - ページ: 512-513

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      2015 実施状況報告書
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  • [雑誌論文] Evaluation of rotational speed control system for water driven spindle with disturbance observer2015

    • 著者名/発表者名
      A. Hayashi, Y. Nakao
    • 雑誌名

      Proc. of ASME 2015 International Mechanical Congress and Exposition

      巻: CD-ROM

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      2015 実施状況報告書
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    • 著者名/発表者名
      Kohei Nagasaka, A. Hayashi, Y. Nakao
    • 雑誌名

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      巻: USB

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    • 著者名/発表者名
      A. Hayashi, Z. Kimura, Y. Nakao
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    • 著者名/発表者名
      S.Shibata, A. Hayashi, Y. Nakao
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      Proc. of The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century

      巻: USB

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    • 著者名/発表者名
      中尾陽一,鈴木健児,佐野利晃,長島碧,鳥居侑祐
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80 号: 815 ページ: DSM0214-DSM0214

    • DOI

      10.1299/transjsme.2014dsm0214

    • NAID

      130005004917

    • ISSN
      2187-9761
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      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feasibility Study on Design of Spindle Supported by High-Stiffness Water Hydrostatic Thrust Bearing2014

    • 著者名/発表者名
      Yohichi Nakao, Kenji Suzuki, Kohei Yamada, and Kohei Nagasaka
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 8 ページ: 530-538

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      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characteristics of bearing stiffness of a spindle with high stiffness water hydrostatic thrust bearing for ultra-precision machine tool2014

    • 著者名/発表者名
      Yohichi Nakao, Kohei Yamada, Kohei Nagasaka, Kenji Suzuki
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology

      巻: 1 ページ: 343-346

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      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rotational motion accuracy of water driven spindle2014

    • 著者名/発表者名
      T. Higuchi, K. Suzuki and Y. Nakao
    • 雑誌名

      Proc. 15th Intl. Conf. on Precision Engineering

      巻: 1 ページ: 745-746

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design study of spindle supported by high stiffness water hydrostatic thrust bearings2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, K. Nagasaka, K. Suzuki and Y. Nakao
    • 雑誌名

      Proc. 15th Intl. Conf. on Precision Engineering

      巻: 1 ページ: 747-748

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feasibility study on design of spindle supported by high stiffness water hydrostatic thrust bearing2014

    • 著者名/発表者名
      Yohichi Nakao, Kenji Suzuki, Kohei Yamada, and Kohei Nagasaka
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い熱的安定性を有する水静圧スピンドルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      清水, 矢口,林,中尾
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      日本機械学会 関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京)
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    • 著者名/発表者名
      鎌田, 渥美, 山田,林,中尾
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京)
    • 年月日
      2017-03-16
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] ウォータドライブスピンドルの温度測定と評価2016

    • 著者名/発表者名
      林,中尾
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      日本機械学会第11回 生産加工・工作機械部門講演会
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      名古屋大学(愛知)
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      2016-10-22
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  • [学会発表] 水静圧スピンドルの温度変化の測定2016

    • 著者名/発表者名
      桐ヶ谷,林,中尾
    • 学会等名
      日本機械学会第11回 生産加工・工作機械部門講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      2016-10-22
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水静圧スピンドルの熱的安定性に関する基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      矢口,林,中尾
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-11
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  • [学会発表] Zr基金属ガラスのダイヤモンド旋削加工における切りくず生成挙動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      坂田,林,中尾
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-11
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] 対向式水静圧スラスト軸受の変位制御系の設計2016

    • 著者名/発表者名
      山田,林,中尾
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-11
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] 工作機械運転時の消費電力シミュレーションによる工具経路の評価2016

    • 著者名/発表者名
      木村然,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-17
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      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超精密工作機械用に開発された水静圧スピンドルの性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      桐ヶ谷怜,長坂康平,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-10
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      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速高剛性水静圧スピンドル開発を目的にした熱的安定化設計2016

    • 著者名/発表者名
      矢口翔,柴田悟史,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会 関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-10
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      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧軸受の回転中の軸受剛性の測定2016

    • 著者名/発表者名
      桐ヶ谷怜,長坂康平,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      砥粒加工学会 先進テクノフェア
    • 発表場所
      大田区産業プラザ
    • 年月日
      2016-03-04
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      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブステージの姿勢制御の試み-第一報 ピッチングの制御-2015

    • 著者名/発表者名
      柴田悟史,鳥居侑祐,林晃生,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 対向式水静圧スラスト軸受の変位制御系の検討2015

    • 著者名/発表者名
      山田康雅,山田晃平,栗原健太,林晃生,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性に及ぼす水圧による変形2015

    • 著者名/発表者名
      長坂康平,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部第21期総会・講演会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高剛性水静圧スピンドルの性能評価と軸受剛性の無限大化制御2015

    • 著者名/発表者名
      山田康雅,栗原健太,山田晃平,林晃生,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第54回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイスピードカメラによるダイヤモンド旋削加工の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      坂田脩,熊田汰一,林晃生,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第54回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブステージの速度および姿勢制御2015

    • 著者名/発表者名
      柴田悟史,鳥居侑祐,中尾陽一,林晃生,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第54回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      神奈川県・横浜市
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性に及ぼす水圧によるスピンドル変形の影響2014

    • 著者名/発表者名
      長坂康平,山田晃平,林晃生,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京都・足立区 千住旭町
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧スピンドルの軸受剛性の測定2014

    • 著者名/発表者名
      長坂康平,中尾陽一,山田晃平,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第53回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性の測定2014

    • 著者名/発表者名
      山田晃平,長坂康平,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブスピンドルの軸方向の回転精度測定2014

    • 著者名/発表者名
      樋口貴郁,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
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      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体駆動スピンドルの軸方向の回転精度測定2014

    • 著者名/発表者名
      熊田汰一,広瀬一之,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速スピンドルのための水静圧スラスト軸受設計に関する基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      王子雄貴,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
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      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブステージの応答性向上のための速度制御系設計2014

    • 著者名/発表者名
      鳥居侑祐,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第20期総会講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of bearing stiffness of a spindle with high stiffness water hydrostatic thrust bearing for ultra-precision machine tool2014

    • 著者名/発表者名
      Yohichi Nakao, Kohei Yamada, Kohei Nagasaka, Kenji Suzuki
    • 学会等名
      euspen 14th International Conference
    • 発表場所
      Croatia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Feasibility study on a spindle supported by high stiffness water hydrostatic bearings for ultra-precision machine tool2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakao, K. Yamada and K. Suzuki
    • 学会等名
      13th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology
    • 発表場所
      Berlin
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水静圧スラスト軸受の高剛性化のための軸受絞りの設計法2013

    • 著者名/発表者名
      牧野尚拓,小森正敬,中尾陽一,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブステージの速度制御系設計(第四報:速度制御に及ぼす負荷の影響)2013

    • 著者名/発表者名
      鳥居侑祐,佐野利晃,中尾陽一,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高剛性水静圧スピンドルの設計2013

    • 著者名/発表者名
      山田晃平,中尾陽一,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ウォータドライブ加工システムの開発と性能評価(第一報:水の圧力脈動の影響)2013

    • 著者名/発表者名
      樋口貴郁,原田翔,中尾陽一,鈴木健児
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド旋削用小型ウォータドライブステージの速度制御2013

    • 著者名/発表者名
      中尾陽一,鳥居侑祐,鈴木健児
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of restrictors of water hydrostatic thrust bearings considering influence of initial table displacement2013

    • 著者名/発表者名
      N. Makino, M. Komori, K. Suzuki and Y. Nakao
    • 学会等名
      International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
    • 発表場所
      Matsushima
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of spindle supported by high stiffness water hydrostatic thrust bearing2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakao, K. Yamada, and K. Suzuki
    • 学会等名
      ASME 2013 IMECE
    • 発表場所
      USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 比例弁による片側式水静圧軸受の変位制御

    • 著者名/発表者名
      小森正敬,牧野尚拓,鈴木健児,中尾陽一
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第51期総会講演会
    • 発表場所
      富山県立大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 中尾研究室ホームページ

    • URL

      http://www.mech.kanagawa-u.ac.jp/lab/nakao_lab/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-24  

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