• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2004 年度 実績報告書

ナノデバイス製造用超精密・微細加工システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14102015
研究機関東京工業大学

研究代表者

新野 秀憲  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (40196639)

研究分担者 橋詰 等  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (50218400)
吉岡 勇人  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (90361758)
キーワードナノメートル位置決め / 空気静圧案内 / リニアモータ / 空気静圧スピンドル / エアタービン / 熱変形抑制 / 超精密加工 / 工作機械
研究概要

平成16年度においては,平成15年度に試作した2自由度(XY)超精密・高速位置決めテーブルシステムを基に,本研究で構築する加工機に搭載する大型位置決めテーブルシステムを構築した.また,超高速・高精度スピンドルの試作を行った.さらに鉛直方向直動機構の要素研究を遂行した.その結果,以下の研究成果が得られた.
1.前年度試作した□120mmのコンパクトなテーブルシステムに対して,本研究で構築中の超精密加工機に搭載する□300mmの大型テーブルシステムを同様の設計概念を展開し構築した.
2.実際に構築したテーブルシステムを用いて駆動特性評価を行った.その結果,XY両方向において1nm,θ方向において0.1μradの位置決め分解能を有することを確認し,提案する設計概念の有用性を示した.
3.超高速・超精密スピンドルを実現するため,ラジアル・スラスト両軸受に非接触かつ高精度回転が可能な空気静圧軸受,駆動要素にジュール発熱を生じないエアタービン,主軸材料に低膨張セラミックスを採用したスピンドルシステムを試作した.
4.実際に試作したスピンドルの回転特性について詳細な評価を行った結果,回転数15000rpmでSPAM 5nm以下,共振周波数付近の20000rpmにおいてもSPAM 12.7nmと,高速回転中でもナノメートルオーダの回転精度を有することを確認した.
5.スピンドルの熱的特性評価を行った結果,20000rpmで2時間回転した場合でも主軸端面の変位が0.5μmであり,エアタービン及び低熱膨張セラミックスの採用により,高速回転中の熱変形を抑制可能であることを確認した.
6.鉛直方向超精密位置決めを実現するため,空気静圧式の非接触自重補償機構を提案すると共に,実際に自重補償機構を組み込んだ位置決めテーブルを構築し,ナノメートルオーダの位置決め分解能を実現可能であることを明らかにした.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] XYナノ位置決めテーブルシステム2004

    • 著者名/発表者名
      橋詰等, 小松航, 吉岡勇人, 新野秀憲, 進士忠彦, 佐藤海二
    • 雑誌名

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 4

      ページ: 63-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] マイクロサーモパイルによる超精密切削加工の状態モニタリング2004

    • 著者名/発表者名
      吉岡勇人, 平間宣孝, 橋詰等, 新野秀憲
    • 雑誌名

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 4

      ページ: 297-298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A Planar Nano-Positioning Table System for Advanced Machine Tools2004

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshioka, K.Komatsu, H.Hashizume, H.Shinno, T.Shinshi, K.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASPE 2004 Annual Conference 34

      ページ: 64-67

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ナノ加工システム用超精密XY位置決めテーブル2004

    • 著者名/発表者名
      吉岡勇人, 橋詰等, 新野秀憲, 進士忠彦, 佐藤海二
    • 雑誌名

      第5回日本機械学会生産加工・工作機械部門講演会講演論文集

      ページ: 103-104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 給気温度制御による空気静圧主軸の熱変形抑制2004

    • 著者名/発表者名
      吉岡勇人, 松村晋平, 橋詰等, 新野秀憲
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 70-700

      ページ: 3605-3610

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] X-Y-θ Nano-Positioning Table System for a Mother Machine2004

    • 著者名/発表者名
      H.Shinno, H.Hashizume, H.Yoshioka, K.Komatsu, T.Shinshi, K.Sato
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP 53/1

      ページ: 64-67

URL: 

公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi