ウォータドライブ超精密加工システムの開発と加工環境制御下における水中超精密加工

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560131
• 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: 神奈川大学
• 研究代表者: 中尾 陽一 神奈川大学, 工学部, 教授 (00260993)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 超精密工作機械 / ウォータドライブスピンドル / ダイヤモンド切削 / 水静圧軸受 / マイクロファクトリ / 水圧駆動システム / ウォータドライブステージ / 加工環境制御

研究概要

ウォータドライブステージを開発した上,これとウォータドライブスピンドルを組み合わせたウォータドライブ超精密加工システムを開発した.次に,ウォータドライブステージの速度制御を目的として,フィードバック制御系を設計開発し,テーブルに負荷変動が存在しても,テーブル速度を一定に保てることを確認した.さらに,開発した加工システムを水温制御された水中に設置し,温度制御された水中環境下でダイヤモンド切削加工を実施した.

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of dynamic characteristics of water driven stage (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao, T. Sano, S. Harada and K. Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of 12th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology 巻: Vol. 1 ページ: 384-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and modeling of water driven stage (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao, T. Sano, M. Nagashima and K. Suzuki
  • 雑誌名: Proc. of ASME 2011 International Mechanical Congress and Exposition 巻: CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Speed Control System of Water Driven Stage (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, M. Nagashima, Y. Nakao and K. Suzuki
  • 雑誌名: Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power 巻: CDROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model Verification and Design of Speed Control System of Water Driven Stage (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao, T. Sano, M. Nagashima and K. Suzuki
  • 雑誌名: Proc. of ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences 巻: CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小型流体駆動スピンドルの回転速度制御用ロータリ形流量制御弁 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中尾,新宮,大林
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 巻: Vol. 77, No.774 ページ: 514-526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Short-Pipe Restrictor of Hydrostatic Thrust Bearings (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao, S. Nakatsugawa, M. Komori and K. Suzuki
  • 雑誌名: Proc. of ASME Control of Water-Driven Spindle,Proc. of ASME 2010 International Mechanical Congress and Exposition 巻: CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular Position-Control of Fluid-Driven Bi-Directional Motor, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao and M. Ishikawa
  • 雑誌名: Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 巻: Vol. 224, No.C11 ページ: 2350-2362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Rotary-Type Flow Control Valve for Control of Water-Driven Spindle (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao, H. Niimiya and T. Ohbayashi
  • 雑誌名: Proc. of ASME 2010 International Mechanical Congress and Exposition 巻: CD-ROM
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modelling and characteristics of fluid-driven bi-directional motor for angular position-control system, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao and M. Ishikawa
  • 雑誌名: Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 巻: Vol. 224, No.C4 ページ: 863-876
  • 査読あり
• [雑誌論文] 回転角制御機能を備えた流体駆動スピンドルの開発と回転角制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾,浅岡,藤本
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 巻: Vol.76,No.763 ページ: 749-758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular PositionControl of Fluid-Driven Spindle (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakao and N. Asaoka
  • 雑誌名: Proc. of ASME2009 International Mechanical Congress andExposition 巻: CD-ROM
• [学会発表] ウォータドライブステージの速度制御系設計第三報:ステージのフィードバック速度制御系の性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐野,鳥居,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部19期総会講演会学会発表
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] ウォータドライブ加工システムによるダイヤモンド切削の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部19期総会講演会学会発表
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 水静圧軸受の支持剛性を最大にする短管軸受絞りの設計問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾,小森,牧野,中津川,鈴木
  • 学会等名: 日本機械学会第9回生産加工・工作機械部門講演会学会発表
  • 発表場所: 由利本荘
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] ウォータドライブステージの性能評価(第一報水静圧軸受の剛性測定) (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会第9回生産加工・工作機械部門講演会学会発表
  • 発表場所: 由利本荘
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] ウォータドライブステージの速度制御系設計(第二報比例弁による速度制御の試み) (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐野,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会第9回生産加工・工作機械部門講演会学会発表
  • 発表場所: 由利本荘
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] ウォータドライブステージに組み込まれた水静圧軸受の剛性測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会学会発表
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] ウォータドライブステージの速度制御系設計第一報ウォータドライブステージのモデル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐野,鈴木,中尾
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会学会発表
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] ダイヤモンド切削用流体駆動スピンドルの回転角制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部・第62期総会講演会学会発表
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-15
• [備考]
  • URL: http://www.mech.kanagawa-u.ac.jp/lab/nakao_lab/index.html