機械の研究 2019年10月1日発売 第71巻 第10号

2,750 (税込)

本誌「機械の研究」は、1949年(昭和24年)、それまでの
機械工学の概念を脱却して、工学・工業の一環としての機
械工学に関する新しい研究と技術の進歩を提供する事をそ
の主眼に創刊した月刊誌です。工学全般・工業に関連した
研究分野において、最新かつ重要な学理および興味深い研
究成果を平易に解説しています。

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判型 B5判
発行日 2019/10/01
JAN 4910028171094
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説明

巻頭記事「柔軟切削工具を用いた硬脆材料の微細溝加工」

切削加工は幅広い加工スケールに対応でき、高能率かつ高精度な除去加工として普及している。

加工精度を極限まで追求するために加工機械、駆動制御機構、工具など、さまざまなアプローチでマイクロ・ナノメータスケールの切込み制御技術の研究がおこなわれている。
なかでも原子間力顕微鏡(AFM: Atomic Force Microscope)機構を利用したナノスケール切削では、一般的な送り量を基準とした切込み制御に替えて、切れ刃に作用する垂直荷重を制御することで、ナノメータスケールの切込みで切削加工をおこなうことができる。
硬脆材料である単結晶シリコンを被削材として、数十ナノメートルの切込み深さで、割れや欠けをともなわない延性モード切削をおこなうことができる。
しかしながら、AFM機構では加工領域が最大でも100 µm四方の領域に限定され、また100 nmを超える切込み深さを付与することは不可能であった。

そこで本研究では、このAFMの荷重制御メカニズムをベースに、柔軟なカンチレバー型工具を用いて深さ1~10 µmの単一溝切削加工をおこなう切削加工システムを構築した。
切削加工では、一般に高剛性な工具ホルダが要求されるのに対し、容易に変形する柔軟なカンチレバー型の工具ホルダを用い、変位センサでそのたわみを測定、圧電素子を用いた微動機構によりたわみ量を一定にフィードバック制御することで切込み量を一定に制御する。

この工具ホルダを一般の工作機械と同様の直交三軸ステージ駆動機構に搭載することで、AFM機構と比べて実用に近いスケールの切削加工をおこなうことができる。

(産業技術総合研究所 製造技術研究部門 総括研究主幹)芦田 極
(千葉大学大学院 工学研究科 教授)森田 昇

目次

展望・総説・解説

柔軟切削工具を用いた硬脆材料の微細溝加工
(産業技術総合研究所 製造技術研究部門 総括研究主幹)芦田 極
(千葉大学大学院 工学研究科 教授)森田 昇

連載講座

パリ協定以降の世界と日本のエネルギー動向(19)
―再生可能エネルギー(地熱発電と地熱利用)の課題と展望 その1―
(トーカロ株式会社 顧問)伊藤義康

CFDの基礎講座(21)
流路断面形状のトポロジー最適化 その2
(慶應義塾大学 名誉教授)棚橋隆彦

詳しく学ぶ ねじ締結の基礎(7)
(酒井ねじ締結相談室 室長 工学博士・日本機械学会フェロー)酒井智次

産業安全工学(25)
安全対策カテゴリー
(有明工業高等専門学校 創造工学科 教授)堀田源治

サウンドデザイン論(4)
―音をデザインし製品価値を高めるには―
(広島市立大学 教授)石光俊介

データで学ぶ 超耐熱合金切削の基礎技術とトラブル対策(9)
―旋削加工の基礎技術(1)―
(ものづくり人材育成塾 難削材切削技術研究所)狩野勝吉

機械構造用金属材料の超高サイクル疲労(20)
―最初の国際会議 EUROMECH382(VHCF-1)前後の研究動向(16)―
(立命館大学 名誉教授)酒井達雄

コラム:一杯のコーヒーから(153)

ICRA 2019(その2)
(Stanford University visiting professor、慶應義塾大学 顧問)福田収一

新刊紹介

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