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2020 年度 研究成果報告書

光学材料の超精密研削におけるクラック抑制サーボ制御手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18H01353
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

柿沼 康弘  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70407146)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードプロセス監視 / プロセス制御 / 超精密加工 / 研削 / クラック抑制
研究成果の概要

本研究では,光学レンズの超精密研削加工におけるクラック抑制サーボ制御手法の開発に取り組んだ.始めに各駆動軸のサーボ情報とAEセンサを併用し,加工状態を3つに分類する加工状態監視手法を開発した.次に,加工状態監視による判別結果に基づき並進軸ならびにワーク軸のオーバライドを自動調整するシステムを構築し,クラック抑制制御を試みた.クラックが発生しない延性モード研削におけるサーボ電流の挙動を指令値として,その電流値に追従するようにオーバライドを変更することで,マイクロクラックが一切発生せずにガラスの超精密研削が可能であることを確認した.

自由記述の分野

生産工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

超精密加工のようにセンシティブなプロセスでは,理論と実加工現象には乖離がある.それを補うために加工学と制御工学を融合した加工制御法を展開している点に本研究の学術的意義がある.また,サーボ情報を巧みに利用したプロセス監視技術はあらゆる加工機で利用でき,付加的なセンサも必要ないため導入も容易である.さらに,このプロセス監視技術を応用したクラック抑制技術により超精密加工による高機能光学部品の安定生産が可能になる点で社会的意義も大きい.

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公開日: 2022-01-27  

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