本研究では高周波水晶振動子の作製を目的に, 両面機械研磨仕上げで供給される水晶ウエハに数値制御プラズマCVM加工を施し, 厚さムラを均一化しながらウエハを薄片化する高精度な加工手法を提案する. 本報では, 高能率に長空間波長誤差成分を除去することに着目し, 円筒型回転電極を用いた数値制御加工について検討した. 実験装置を製作したうえで, その性能評価を行った結果, 水晶ウエハの数値制御加工が安定に行えることを明らかにした.

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前報で薄膜の新しい残留応力制御法として基板励振による手法を提案し, その有効性を確かめ, 励振パラメータと残留応力の関係を明らかにした. しかし, 前報においては薄膜の残留応力制御メカニズムについては明らかにされなかった. そこで本研究では残留応力基板励振により膜の微細組織に与えた影響を検討し, 残留応力制御メカニズムを解明する.

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本研究は, 研削工程に化学反応を積極的に付与した固定砥粒による加工法chemo-mechanical-grinding (CMG) 技術を開発し, ダメージ・フリーの完全表面創成を目指している. 本報では, CMG砥石の加工特性を改善し, φ300mmの大口径Siウエハの研削に適用し, 得られた加工表面およびその亜表面について評価を行った. その結果, 固定砥粒加工法では初めて加工変質層の無い表面を創成することが確認できた.

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高分子液晶ER流体を適用することにより, 全方向に対して各運動状態に応じた適切なダンピングを与えることのできるリニアガイドシステム開発のための基礎的検討を行った. 試作したテーブルシステムについて, サーボ軸方向の微小変化に対する性能評価, およびサーボ軸方向と直交する水平方向 (横方向) に関する効果を実験的に検討し, その工学的な有用性を検証した.

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高硬度かつ化学的に安定である4H-SiC (0001) 表面に対して, EEMによる加工を試みた. その結果, 前加工表面に存在する無数の研磨痕が完全に除去され, 表面粗さが0.1nm (RMS) 以下 (測定領域2μm×2μm) で, 結晶学的な原子配列に乱れのない超平滑表面が得られることを示した.

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様々な加工条件で板材のフォーミング加工を行い, 同時にレーザ照射部表面および裏面温度を測定し, 加工条件と照射温度の変形角への影響を調べた. その結果, 変形角はレーザビーム径の1.4乗に比例し, 照射温度の1.5乗に比例し, 加工物の板厚の1.7乗に反比例しており, これらの結果より導出した式は定性的に加工条件の変形角への影響を良く表している.

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ワーク回転型マルチワイヤソーに束状被削材方式を採用した場合の基本的なスライシング性能について検討している. 被削材送り速度・ワイヤ走行速度・被削材回転速度などの基本的なスライシング条件に加え, 束状被削材として束ねる被削材の本数・形状がスライシング性能に及ぼす影響についても検討している.

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本研究では切削温度が高くなり易いチタン合金を対象とした超硬エンドミルによる高速ドライ断続切削を行い, チタン合金の高速加工の可能性を検討することを目的とし, 2種類のチタン合金を加工した時の工具摩耗, 仕上げ面品位, 加工能率などの点について検討した. その結果, Ti-6Al-4Vに対しては, V=502m/minで, Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β型) に対しては, V=251m/minでの高速加工が可能で, 湿式切削と比較して, 工具摩耗, 加工能率, 仕上げ面粗さの点で同等以上の加工が可能であった. また加工変質層も非常に薄い良好な加工面を得ることができた.

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切削と同時に圧縮残留応力生成が可能な複合加工工具により加工表面層に生成される残留応力の制御性について検討した. ピックフィード幅, ピン突き出し量, 送り速度を変化させ, 加工表面層の残留応力, 加工硬化, 加工表面状態を調べた結果, ピックフィード幅およびピン突き出し量の設定により, 加工表面層に生成される残留応力の大きさおよびそのピーク位置を制御できる可能性があることを示した.

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超砥粒砥石の生産性向上を目標として, パルスNd : YAGレーザを用いた超砥粒砥石の切断に関する研究が行われている. 厚み3mmのCBN砥石およびダイヤモンド砥石を用いて切断実験した結果, ダイヤモンドブレードによる切断と比較して取り代および切断速度が改善され, 切断面の熱変質層には熱亀裂が存在せず, 良好な加工が可能なことを示した.

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車輪型移動ロボットは非ホロノミックなシステムであり, このため一般的な制御理論の適用が難しいシステムである. 本研究においてはこうした移動ロボットに対して繰り返し順変換の手法を用いることを提案する. 繰り返し順変換においては2つの車輪に前進と後退の微動を与え, その結果として得られる移動ロボットの位置および姿勢を評価し, 最も適切な2つの車輪の微動を逐次決定していく手法である. 本アルゴリズムを用いたとき, 心地旋回が不可能な移動ロボットに対して, 移動ロボットの後退, 旋回, 前進の3動作を自動的に含む非常に効率のよいロボットの経路生成が可能である.

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リンクを並列に配置した閉ループ機構から成る表記測定機において, 測長器を組込んだ能動的なリンクを出力節に設置し, 出力節を測定空間内に移動させたときのリンクの長さ誤差から対偶位置などの機構パラメータを最小自乗法により推定した. 冗長なリンクや測定点の配置, 測長器の誤差の影響などについてシミュレーションにより調査した.

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機械診断技術に関連した騒音源の位置同定技術として一般に用いられている音響ホログラフィ (AH) 法などと著者らがその適用を検討しているMUSIC法に関して, これらの基本性能について比較検討した結果を纏めたものである. これより, MUSIC法の方が単一音源に対しては同定精度, 分解能ともにAH法などよりも優れることを明らかにした.

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本研究では, Sawyer型平面モータに多自由度位置検出機構であるサーフェスエンコーダを搭載した位置決めシステムを提案した. 2次元角度格子フィルムを用いることで, モータの構造に影響することなくサブミクロンオーダのクローズドループ制御を導入できる. 本報では微小位置決め実験により本システムの有効性を確かめたことを報告する.

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Maxis C³は知識ベースCADを活用して設計の効率化を図るために著者らが開発したシステムである. C³により, 日本語で記述された設計手順書の形態で知識ベースCADの知識コードを管理可能である. その結果知識ベースCADの導入・運用費用を圧縮し, 設計効率を向上させる.

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