高アスペクト比・複雑形状超精密マイクロ部品の創成とその応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555033
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 竹内 芳美 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50107546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沢田 潔 ファナック(株), 基礎技術研究所, 室長 ; 石田 徹 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (20313421) ; 森重 功一 電気通信大学, 電気通信学部, 講師 (90303015)
• Keywords: 超精密切削加工 / マイクロ加工 / 高アスペクト比 / ダイヤモンド工具

Research Abstract

5軸制御の超精密マシニングセンタを利用して、細長い微細で複雑な構造、すなわち高アスペクト比をもつ超精密で複雑形状のマイクロ部品を創成しようとするものである。高アスペクト比をもつ自由な形状の加工は極めて困難で、従来技術では対応できない。本研究は、新しい分野へ広範な応用が期待できる超精密高アスペクト比マイクロ部品の加工技術を研究し、基礎技術を開発するものである。今年度、得られた成果は次のようである。
(1)高アスペクト比をもつマイクロ部品を超精密に加工するための各種のダイヤモンド回転工具を製作し、微細化に対応できるようにした。
(2)超精密マシニングセンタに装着したダイヤモンド回転工具を使って、高アスペクト比のマイクロ台形溝(例えば幅10_<μm>、深さ50_<μm>)の加工を行い、深溝形状を創成できた。表面粗さは数mmという良好な値が得られた。
(3)別タイプのダイヤモンド回転工具を用いて、直径25_<μm>、高さ1000_<μm>のアスペクト比が40、あるいはそれ以上の円筒形状や角形状などの非対称形状を加工したところ、高精度の面粗さで加工でき、形状加工技術の基礎を確立することができた。
(4)円筒形状を複雑数個並べてアレイ状にした剣山のような形状を加工し、マイクロ切削加工による複雑形状の創成を試みた。