| 研究概要 |
本研究においては,マイクロファクトリー用小型加工機などの小型・高精度加工機に必要な,高い負荷容量および軸受剛性を有する静圧気体スピンドルを設計することを目的としており,前年度の研究においては,スピンドルの回転軸の半径方向の支持を行うジャーナル軸受に,多孔質静圧気体ジャーナル軸受を使用することを提案し,その軸受特性に関して検討を行った.本年度の研究においては,スピンドル回転軸の軸方向の支持に使用されるスラスト軸受に関して検討を行った.本研究においては,従来の軸受と比較してより高い軸受負荷容量および軸受剛性を得るために,直径0.05mmおよび0.03mmの微小径給気孔を使用した静圧気体スラスト軸受を使用することを検討し,数値計算によってその軸受特性を求め,一般的に使用されている給気孔と軸受表面に設けた数十μmの深さの溝を組み合わせた複合絞り型の静圧気体スラスト軸受との比較を行った.本研究においては,以上に加えて,静圧気体スピンドルの振れまわりに関する検討を行った.加工機の精度は軸受の特性のみならず,スピンドルの回転精度に大きく影響される.この回転精度に影響を及ぼす要因としては,軸や軸受の形状誤差による影響が考えられるが,実際の設計においては,軸や軸受の形状誤差について定量的な判断はされておらず,加工技術とコストの面から経験的に決定しているようである.そこで本研究では,これらの軸や軸受の形状誤差が回転軸の並進変位および角度変位に及ぼす影響を数値的に検討した.
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