| 研究課題/領域番号 |
16360069
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
竹内 芳美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50107546)
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| 研究分担者 |
寺本 孝司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40252605)
石田 徹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20313421)
河合 知彦 ファナック株式会社, ロボットマシン研究所, 部長(研究職)
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| キーワード | 複合機能素子 / 超精密加工 / マイクロ加工 / 6軸制御 / 非回転工具 / 曲面 / 溝加工 / 止り溝加工 |
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| 研究概要 |
多様化の進むマイクロ部品の開発に、回転工具だけでなく非回転工具の特徴を取り込み、回転工具による加工上の制約を払拭する斬新な基礎技術を創成しようとするものである。本年度の成果は以下のようである。
(1)マイクロ部品を非回転ダイヤモンド工具で超精密加工するための各種の基礎実験を行った。開き角90度や45度のV形状ダイヤモンド工具で加工条件を変えながら溝加工実験を集中的に行い、良好な面精度や形状精度を実現するための条件を得た。
(2)非回転ダイヤモンド工具を主軸に装着するにはその位置と方向を正しく知る必要がある。現在はマイクロスコープで拡大した画像と位置合わせ用の加工結果から手作業で調整をしており、1μmが限界になっている。工具位置と方向がサブミクロン以下の精度で設定できないと加工結果に不備をきたす。そこで、加工結果に基づき、超精密マシニングセンタにセットされた非回転工具の位置と方向を高精度に認識する手法を開発した。
(3)超精密マシニングセンタに装着した非回転ダイヤモンド工具を使って、基本形状ではあるが広範な応用分野をもつ溝加工法を研究する。非回転工具によるV溝をベースにして、まず平面上への曲線溝を試み、次に曲面上への曲線溝加工を検討した。具体的には、血流マイクロチャンネルや携帯電話用バックライトパネル・フロントライトパネルなど導光板金型に関して複雑形状溝加工を行い、成功した。
(4)止り溝加工技術を開発できた。従来の溝形状は加工面の端から端まで加工されたものが大半で、途中で止る溝や閉じた形状は少ない。これはその加工法がないためである。非回転工具でも溝に垂直な壁状の面を創成することは極めて困難である。そこで、非回転工具の切り屑生成のメカニズムを逆に利用し、止り溝を創成する技術を開発した。併せて、平面上だけでなく、曲面上の止り溝加工技術にも着手した。
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