| 研究課題/領域番号 |
63550101
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
横山 和宏 新潟大学, 工学部, 助教授 (00018673)
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| 研究分担者 |
速水 清 新潟県工業技術センター, 室長
一宮 亮一 新潟大学, 工学部, 教授 (10035595)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 超精密旋盤 / 主軸 / 真空チャック / 温度上昇 / 平面度 / 熱変形 / 弾性変形 / アンバランス / 空気静圧式主軸 / 遠心力 / 直流制動 / 油静圧式主軸 / チャック面 / 温度分布 |
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| 研究概要 |
油静圧式主軸の超精密旋盤について、真空チャック面の温度上昇と形状(平面度)変化を解析した。
1.チャック面はほぼ均一に温度上昇する。(max.7.5℃、3000rpm時)
2.遠心力が作用すると、チャック面は中央部が凹に変形する。(0.265μm、3000rpm時)
3.熱変形によるチャック面の平面度変化を精度よく解析する方法を提示した。その結果、チャック面の平面度変化は1.9μm(2000rpm時)〜2.8μm(3000rpm時)であり、中央部が作業者側へ凸に変形する。
また、より高速で使用する空気静圧式主軸についても解析した。
4.温度分析がチャック面全体でほぼ均一であることから、上記3.の熱変形を示す要因は、アルミ製チャック面の外周部を鋼製ボルトで固定していることにある。即ち、チャック面と固定ボルトの熱膨張量の差を小さくする、もしくはこの差が影響を及ぼさない構造を用いることが重要である。また、より高速で使用する空気静圧式主軸についても解析した。
5.主軸停止時に直流制動を行うと、見かけ上アンバランスが生じることを見いだした。この状態で静的にバランスを調整すると、高速回転時に主軸の回転精度が悪くなる。このアンバランスを無くするには、主軸停止時にフリ-ランする(直流制動を行わない)ことが必要である。
6.主軸部の最大静止摩擦モ-メントは約30mm・2gfである。
7.遠心力にもとづく主軸軸方向の収縮量は最高3.0μm(7000rpm時、全長695mm)である。
8.遠心力にもとづく主軸の直径分の膨張量は最高0.3μm(直径600mm、7000rpm時)である。
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