| 研究分担者 |
諸貫 信行 東京都立大学, 工学部, 助手 (90166463)
大石 進 東京都立大学, 工学部, 助教授 (70094258)
谷 泰弘 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (80143527)
堤 正臣 東京農工大学, 工学部, 助教授 (90108217)
森脇 俊道 神戸大学, 工学部, 教授 (00031104)
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| 研究概要 |
ナノメータオーダの精度の超精密加工を支える次世代の工作機械設計技術として, ファインセラミックス, レジンコンクリート, 電歪素子などの新素材・機構の応用を検討し, 以下のような研究を行った.
1.フェライト粉末を不飽和ポリエステル樹脂で固めたレジンコンクリートについて, 振動減衰特性等の機械的特性を明らかにするとともに, 実際に旋盤ベースの試作を用いながら, レジンコンクリートを応用する場合の設計上の留意点, たとえば厚肉構造が望ましい, 等の指針を示した.
2.アルミナセラミックスやジルコニアセラミックスを摺動材料として用いる場合の摩擦特性について, 真空雰囲気中を含めて, フッ素系樹脂と比較しながら示した. また, 比剛性の高いアルミナセラミックスをリニアガイドの構造材に用いる場合のメリットも示し, 面絞り方式空気静圧案内面の採用とあいまって高精度な直線案内を実現できることを明らかにした.
3.摺動体の合理的な駆動が可能になるリニアモータについて, 実際の工作機械に適用する場合の問題点を明らかにした. すなわち摺動面摩擦が送り速度や直進運動精度に及ぼす影響を, モータ制御法と関連させて示した.
4.微小直動駆動機構に適する電歪素子に着目して, まず工具切込み装置への応用を図った. その結果, 実際の切削時にもナノメータオーダでの線形な送り制御が可能であることを示した. さらに電歪素子を精密な心合わせに適用する場合の問題点と応用例, 光ファイバプラグ加工機等を示した.
5.高精度な加工を行うためには, 工作物の保持力に起因する歪を極力抑制する必要がある. そこでナイロン焼結体を利用した真空チャックの開発を行い, その基礎特性を明らかにするとともに, 設計の指針を明らかにした.
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