マイクロ・ナノ加工機の地動・直動外乱振動抑制デザイン

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560121
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松原 厚 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80243054)
• 連携研究者: 茨木 創一 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80335190) ; 河野 大輔 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80576504)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 工作機械 / 振動制御 / マイクロ・ナノ加工 / サーボ系 / 除振・制振

研究概要

マイクロ・ナノ加工機においては,サブミクロンオーダの精度の高速な工具運動が必要となるため,工具端の微小振動が問題となる.問題となる振動としては,設置床からの振動である地動外乱振動と機械内部の送り運動に伴い発生する外乱による直動振動がある.本研究では,床-除振機構-加工機の力学モデルの構築を行い,このモデルによってサーボを含む工具-工作物の相対振動の解析と加工機設計や制御アルゴリズムの考案を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Analysis method for investigating the influence of mechanical components on dynamic mechanical error of machine tools (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Kono, A. Matsubara, K. Nagaoka, K. Yamazaki
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: Vol.36 ページ: 477-484
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: 河野大輔, 松原厚, 岡田琢巳, 廣岡孝彦;安田安志
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 巻: vol.77, no.775 ページ: 1078-1085
• [学会発表] 工作機械の支持剛性の推定に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河野大輔, 稲垣孝洋, 松原厚, 山路伊和夫
  • 学会等名: 2012年度精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 剛体マルチボディモデルを用いた高精密加工機の振動評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河野大輔, 松原厚
  • 学会等名: 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 接触剛性が工作機械の支持剛性に与える影響に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣孝洋, 松原厚, 河野大輔
  • 学会等名: 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 工作機械のロッキング振動の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣孝洋, 松原厚, 河野大輔
  • 学会等名: 精密工学会2011年度関西地方定期学術講演会
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] パッシブ除振台上に設置した高精密加工機の振動解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 廣岡孝彦, 松原厚, 河野大輔, 安田正志, 岡田琢巳
  • 学会等名: 2009年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2009-09-12