チタン合金の加工において加工効率の向上と工具の長寿命化が課題となる。そこで本研究では加工効率と工具寿命を両立できる最適な切削条件設計方法の開発を目的とし、そのために必要な工具摩耗の予測を試みた。具体的には工具摩耗に影響が大きいと考えられる切削温度と工具摩耗量の関係を定量化するために、温度の異なる複数の条件で加工試験を実施し、刃先温度が工具摩耗の進行に与える影響を調べた。

切削時間を非常に短い時間に制限することで工具温度は上昇途中で入熱が止まるため，比較的低い温度で切削できる．耐熱合金のように工具温度上昇の著しい被削材の場合でも，十分短い時間に切削時間を制限すれば，潤滑油が効果を発揮する温度域での切削が可能となると考え，チタン合金の高速・短時間切削で潤滑油の摩擦低減効果を調査した．

2軸の回転運動を同期させ，中空内面に多角形を加工する技術を開発した．提案する加工法では，ターニングセンター上で被削材を固定し，タレット側のミーリングチャックに旋削工具を装着する．両者の回転数比を制御し，これらを同期させて切削する．この加工法により，4角形や6角形を有する中空部品を高速に加工できることを示した．この手法はブローチ加工の荒工程として適用でき，特殊工具を必要としないため柔軟性が高い．

CNC工作機械の回転軸と直進軸による輪郭運動の高速高精度性について，従来，速度と精度は別々に評価されている．本研究では，回転軸と直進軸による円筒面を導入し，モータエンコーダ位置を実軌跡とし，実軌跡と指令軌跡を円筒面に転写し誤差を評価するとともに，高速高精度性を速度と誤差の2次元で評価する．実験により複数の工作機械の回転軸と直進軸の高速高精度性を実速度と最大誤差の2次元グラフで定量的に評価できた．

近年，複雑な曲面を有する金型意匠面を低コストで高品位に加工することが求められている．しかし，加工精度やコストに大きく影響を与える工程設計は未だに熟練技能者に依存しており，一般化も困難である．そこで本研究では，過去の工程設計事例と人工知能技術を用いた工程設計支援システムの開発の第一歩として，金型意匠面の工具経路パターンの推定に取り組み，ケーススタディと実加工により，その有効性を検証した．

近年NC切削加工においては，機械衝突の事前のコンピュータシミュレーションによる回避が広く行われている．しかし，工作機械主軸に装着された工具形状がシミュレーションのデータと実際の工具とで一致しない人為的ミスの発生が問題となっている．そこで本研究では，工作機械主軸に装着された工具をカメラで撮影し，複数画像から工具形状を推定することで，シミュレーションでの推定形状との差異を高速に比較する手法を開発した．

ドリルによる穴あけ加工は，従来から各種検討が行なわれ，産業界で実用化されている加工技術である．しかし，穴精度に影響するドリル先端のシンニング形状については，あまり検討されずに使用されているのが現状である．特に，ドリルの中心となるシンニング部分では切削速度がゼロに近くなり，切削工具には過酷な環境になっていると考えられる．本報告では，シンニング形状が切削力に与える影響について検討した結果を報告する．

金型における鋳物の冷却では，どの場所においても均一に冷やす必要がある．冷却性を一定にするためには，冷却用水穴の自由形状加工の実用化が必要であると考える．そのためには，工具ヘッドの自走を考案し，自由形状の曲がり穴加工の実現化に繋げる．本研究では，工具ヘッドの自走システムの開発を目的とし，工具にかかる負荷低減と超音波を用いた工具ヘッドの位置検出の点から実現性を検討する．

CFRP材料で主となる穴あけ加工では，ドリルによる切削加工が行われているが，バリやデラミネーションが発生しやすく，加工精度や工具寿命の問題がある．そこで本研究では定圧・定送りを両立したハイブリッド送り機構を用いた研削加工による穴あけ加工技術を開発し，精度の高いCFRP加工の実現を目指す．ハイブリッド送り機構を用いた加工機を用い，切削および研削工具で実際に加工した結果について報告する．

直径17 ～21mm、深さ１ｍの深穴の形状精度を測定できるレーザ誘導方式深穴測定器を製作し、測定誤差に関して検討を行ってきた。さらに、これまでの測定システムを簡素化し、その有効性を明らかにしている。本研究では、簡素化システムを用いて形状測定を行い、測定精度に関し検討を行う。

超音波振動を援用した研削加工は様々な加工特性の改善効果が得られる．しかし，その加工現象については，未だ不明な点が多い．前報までに，光弾性を用いた応力可視化手法により，ガラス加工中の被削材内部の位相差分布を測定した．本報では、超音波振動させた軸付き電着工具によりガラス加工を行い、被削材内部応力および加工状態を観察し、加工特性に与える影響を考察する．

超音波キャビテーションによる微細気泡を研磨液内に導入した高速流体噴射研磨による除去率向上が報告されている．本研究ではそのメカニズムの主要因として，加工面近傍の微細気泡崩壊時によるマイクロジェットと流体振動を想定した．マイクロジェットによる塑性変形の観察と力センサを用いて加工時に加工面にかかる力の測定をすることで検証を行った．その結果流体振動の影響が支配的であることが分かった．

コバルト合金は，高硬度，耐腐食性を有する優れた材料で，人工関節など医療向け材料としても利用が期待される材料である．その反面，高硬度，高延性といった特性を有するため，難削材であり，特にバリの発生が著しい．加工現場では，切削加工後のバリ取り工程が必須で，生産性低下の原因となっている．本研究では，超音波ミーリング加工によるコバルト合金のバリレス切削を目指したので報告する．

超音波切削加工技術は被削性改善の効果があり，難削材の加工に広く適用されている．この技術は従来の理論において低速切削を推奨していたが，近年の超音波発生技術の進歩により臨界切削速度を超える高速切削条件においても超音波振動付与の効果があると考えた．本報では新しく小型超音波切削加工装置を製作し，チタン合金(64チタン)に対して高速超音波切削を行い，その評価を行ったので報告する．

積層チップコンデンサの外部電極は素体に導電性ペーストを塗布することで形成されているが, 表面張力の影響により膜厚が外周面において均一ではないという課題がある. そこで積層セラミックコンデンサに銀ペーストを塗布した後に, 超音波振動ワイヤーを用いることにより, 銀ペーストの形状を均一にすることで最終的な塗布形状が良好になると想定し, その有効性の検証を行った.

合成石英ガラスは硬脆性材料であるため加工が難しい。本研究では、切り屑排出性向上を狙った背分力方向振動切削を行ったところ、慣用切削に比べ延性モード面が増加する結果を得た。しかし、延性モード面増大の理由を結果から示せてはいない。この理由を明らかにするためには、脆性モードを調査し、理解する必要がある。そこで本稿では切削痕等を解析し、合成石英ガラスにおける脆性モード発生要因について報告する。

固定砥石，研磨シートによる表面仕上げ加工において，様々な形状の砥粒切れ刃が検討されている．すなわち，砥粒形状の設計，砥石の設計，研磨シート研磨面のテクスチャ設計などがあげられる．本研究では，それらの砥粒切れ刃設計形状と研磨機構との関係について明らかにすることを目的とする．本報では，市販の各種の砥粒切れ刃を用いて切りくず機構，研磨面創世記港，摩擦機構などに関して調査した．その結果，それぞれの砥粒切れ刃設計思想と研磨結果との関係を明らかにすることができた．

航空宇宙分野において多くのアルミニウム合金部品が使用されており，その寸法精度や表面性状などの要求精度が年々高くなっている．このような部品の創製には研削加工が用いられているが，研削熱による被削材の膨張やたわみなどが問題となり，特に薄板形状の工作物では顕著に影響が生じる．そこで本研究では，研削熱による工作物の熱膨張が寸法精度に与える影響について，研削抵抗や工作物温度を評価することで調査した．

CFRPにK型熱電対を埋め込んだ被削材を作成し，砥石内研削液供給を用いる場合と外部ノズルにより研削液供給を行う場合とで端面研削加工を行い，研削液供給方法の違いがCFRPの加工面に与える熱的影響を調査した．その結果，前者の方が仕上げ面近傍での温度が急激に低下し，仕上げ面創成時点での温度は後者に比べて低減することを明らかにした．また，SEMによる加工面観察及表面粗さ測定を行い，加工面性状についても検討を行った．

連続創成歯車研削加工において，振動に起因する歯面のうねりが問題とされている．うねりを持つ歯車は動作時に大きなノイズ音を発することが知られており，うねりの抑制が強く求められている．本研究では幾何学的な計算により歯面のうねりを再現し，その原因を解明することを目的としている．振動条件下での歯面のうねりを計算により求め，比較及び考察を行った．

研削加工において、砥石表面の状態の定量的な評価は難しい。現状、砥石表面の異常の発見は，作業者の経験や勘に依存するため非効率である。本研究では、高速度カメラを用いることで砥石表面を定量的に観察、評価することを目的としている。そこで、回転中の砥石を高速度カメラで撮影し、画像から得られる色情報から加工前後の差を調べた。それにより、砥石表面状態の変化の観察、評価を行うことが可能であるとわかった。

研削加工において良好な砥石ドレス状態を安定的に得ることは重要であり、その実現にはドレス状態のモニタリングが必要となる。今回、そのモニタリング手段として、アコースティックエミッションセンサーを搭載したロータリードレッサを開発し、検出信号の感度、及び取得された信号とドレス状態との相関について調査を行った。調査の結果、砥石ドレス状態のモニタリングに対する有用性が確認された。

カップ形砥石の底面で円筒研削を行うTurn Grindingを提案し，本手法により鏡面研削が可能なこと，特徴的な研削条痕が形成されることを明らかにした．本研究では，Turn Grindingのツルーイング方法を検討するため，ダイヤモンドロータリドレッサによるcBNカップ形砥石のツルーイング特性を検討した．砥石内外周部の速度差によって，砥粒切れ刃逃げ面の破砕性が変化することや，ツルーイング条件が研削仕上げ面の表面性状に及ぼす影響を明らかにした．

超硬に微細溝を加工するときに問題となる砥石摩耗対策として，PCD工具を用いることを考えた．そこで，PCDをブレード状に加工を行うプロセスとしてワイヤカット放電加工機を用いる方法を考案し，提案したプロセスにより，直径φ32 mm，厚さ115μmのPCDブレードの製作を行った．また，製作したPCDブレードを用いて超硬に微細溝加工が可能であることが明らかになった．

単結晶ダイヤモンド製Ｒバイトによる無電解Niめっき型の超精密は，超平滑な表面粗さが得られるため，光学部品およびその成形型の超精密切削に用いられている．しかし，バリなどの問題により，表面粗さの向上には限界が有る．そこで，ダイヤモンドRバイトの傾斜角を変化させて，表面粗さとの相関性について実験的に検討したので報告する．

光通信や高精度照明の分野において、プラスチックレンズアレイの需要が増加している。これらの製品には1μmの偏心精度・数nmRaの面粗度が必要であり、従来金型製作にはダイヤモンドボールエンドミルによる超精密切削が用いられるが、能率が低いことが課題である。本研究ではレンズ形状と相似な輪郭のボールエンドミルを用いることにより、加工精度を保ちつつ能率のみ向上可能な加工方法を開発したので報告する。

現在，自動車機能部品への必要性レベルは高度化しており，しかしながらローコストかつ高速での加工が望まれている．バニシング加工は高精度仕上げとともに疲労強度の向上が可能であり，加工時間等において優れた仕上げ加工法として注目されている．本研究では，NACS-Turning(Non-Axisymmetric Curved Surfaces Turning)を用いて非軸対称工作物に対してバニシング加工を行い，その有用性を確認する．

静的陽解法を用いた大変形塑性解析シミュレーションコード（V-Struct）をベースとし、粘弾性体であるガラス材料による非球面レンズ等のプレス成型をシミュレーションするためのコードV-Glaceを開発している。その設計仕様やシミュレーション結果について報告する。

近年，光学部品に求められる精度は高くなっており，特に宇宙工学等で使用されるような特殊製品では，大型でありながらナノメートルオーダーの高い精度が要求されている．従来の研究では，ガラスを熱軟化成形する「スランピング法」について，金型製作技術を中心とした検討を行なってきた．本報告では，精密研磨加工された金型を用いたスランピング法において，金型の表面性状が成形ガラスの精度に及ぼす影響について報告する．

非球面レンズに含まれる形状誤差はレンズの性能を左右し，一眼レフカメラ用レンズでは輪帯ボケを発生させる．本研究は，形状誤差がレンズに与える影響を評価できるようにすることで光学機器の性能を向上させることを目的とする．Zernike多項式を用いた誤差表現を検討したが実際の加工誤差の再現は難しく，長田パッチを用いて形状を表現した．様々な条件で発生する輪帯ボケの比較を行った．

近年，高精度かつ高品質な加工が求められており，このような要求に応える加工技術の1つにELID研削法がある．我々は，ELID研削による高効率な加工面改質を目指して気体を高効率で液体に溶解でき，研削液の特性を変えることができるファインバブルに注目している．本報告では，導電性ラバーボンド砥石によるELID研削において，CO₂ファインバブル含有研削液を使用した際の影響を調査した結果を報告する．

我々は，研削加工の更なる高品位加工面の創成を目的として，静電気力を用いたインクジェット技術であるPELIDに着目して砥石開発を行っている．本研究では，微細ファイバーを形成できるPELIDのスピニングモードを用いて，砥粒を含有するファイバーを製作し，内部が不織布状の構造を有したファイバー砥石を開発した．また，ツインノズルPELIDを用いることによる砥石製作の特徴や製作した砥石の特性について調査した結果を報告する．

金型や光学レンズは，形状精度を維持したまま表面粗さを向上させるため，研削後に手作業仕上げが行われます．しかし，熟練者不足や作業者による品質の差があります．それら問題を解決すべく，硬質で形状精度が優れたメタル砥石と，軟質で表面粗さが優れるラバー砥石に着目しました．両者特性を有した砥石を開発することで，形状精度を維持したまま表面粗さを向上し，作業工程省略による，コストダウンや品質の安定に貢献できます．

我々は微細砥粒に機能性を付加することで，通常とは異なる加工特性が得られる可能性に着目した．それを実現する手段して，微細砥粒の凝集を抑えつつ，2種の異なる材料を同時に散布可能なツインノズルPELIDに着目した．本報告では，PELIDの液滴吐出技術を利用し，これに高分子ポリマーを組み合わせることにより，砥粒の複合化を試みた．この複合砥粒を用いて積層砥石の製作と評価を行い，得られた加工特性について報告する．

我々はELID研削加工における加工精度や仕上げ面粗さ向上のため砥石の研究を進すめている．本研究では砥石製作時における砥粒分布の制御を目的としてPELIDによる砥粒の散布と3Dプリンタによる結合剤の立体成形を組み合わせた新しい砥石製作システムを考案した．本報告では，3D プリンタと PELID を組み合わせた砥石製作装置の製作および今回製作した本装置による砥粒分布制御砥石の製作を行った結果について報告する．

本研究では，ファインバブルが研削加工に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし，ファインバブルを含むクーラントを研削加工に適用した。その結果，バブル発生時の吸気量が増加すると，研削抵抗，砥石摩耗，加工面粗さが低減することがわかった。

脳腫瘍の除去手術ではドリル工具で頭蓋骨に穴をあけ，ワイヤ工具で穴間を切断して頭蓋骨の一部を切り取ることで脳への直接手術を行っている．我々の研究グループでは患者や施術者にかかる負担を更に軽減するために，手術のプロセス削減が期待できる新たな中空構造のダイヤモンドドリルと細線のダイヤモンドワイヤの開発を進めている．そこで，本研究ではこれらの開発中の工具を用いて加工実験を行い，その加工特性を評価した．

従来の機械加工では炭化タングステン（WC）や炭化ケイ素（SiC）などの高硬度・脆性材料を加工するのは困難であるが，そのような難加工材の加工を可能にする方法のひとつに，材料の硬さに関係なく加工が行える電解加工がある．しかしWCやSiCを電解加工する際，材料表面に絶縁性の不働態被膜が形成されるため，加工の進行は著しく妨げられてしまう．本研究では，電解加工により発生した不働態被膜をワイヤーソーの砥粒によって除去することで，難加工材を効率的に切断する方法を提案する．また，実験により加工特性を調査する．

アクリル樹脂はプラスチックの中でも特に透明性や耐候性に優れており，成形が容易であるため広く用いられている．アクリル板の成形方法には大きく分けてキャスト法と押出法がある．本研究では，成形方法の異なるアクリル樹脂のレーザ加工特性について明らかにする．本報では，キャスト法及び押出法により成形されたアクリル板を試料とし，物性の違いが赤外レーザ照射後の加工面品位におよぼす影響について検討した結果を報告する．

ローラ等の耐摩耗性を向上させるため，ローラ等の表面にセラミックスを溶射し，被膜を形成させる場合がある．本研究ではダイヤモンド電着ワイヤ工具を用い，セラミック溶射被膜に精密溝加工を施すことで新しい機能を付与することを主目的としている．本報では，SS400の表面に形成したセラミック溶射被膜の精密溝加工を行い，基礎的な溝加工特性について検討した結果を報告する．

ホイール割断はガラス基板の分断に広く用いられているが，割断面形成挙動の理解は完全ではない．そこで，本研究では割断面形成メカニズムの解明を目的とし，亀裂伸展挙動の動的観察および割断面の3次元的観察を行った．その結果，特徴的な2種類の亀裂伸展挙動とそれらに対応する割断面形態が観察された．また，亀裂伸展挙動は工具形状に応じて変化しており，工具形状の工夫により割断面形態が向上する可能性を示した．

研磨加工における除去量の時間依存性をあらわす式としてPrestonの法則が広く知られている．著者らは前報で，遊離砥粒の場合工具周速ゼロ点でPrestonの法則が成り立たないことを明らかにした．本研究では，工具周速ゼロ点で砥粒がランダムに運動し材料を除去するという仮説を立て，検証のために砥粒の運動を直接観察した．その結果，砥粒が工具と同じ回転角速度で同心円状の軌道上を運動することがわかった．

格子溝定盤を用いたラッピング加工において，ミリバブルスラリーを用いることにより加工精度及び研磨能率が向上することが報告されている．そこで，本研究では加工精度及び研磨能率向上のメカニズムの解明を目的とし，アクリル板を用いて加工部を流れるミリバブルスラリーを可視化した．これにより，2枚の格子溝定盤間を流れるミリバブルスラリーの挙動について明らかになったことを述べる．

振動バレル研磨すると曲面では除去量に差（ムラ）が生じる．この問題を解決するために、振動バレル研磨の研磨モデルを確立する必要がある．本研究では個別要素法とプレストンの法則を用いた除去加工シミュレーションの手法を提案した．個別要素法によるシミュレーションの妥当性を，粒子画像追跡法とロープによる工作物の位置追跡実験により確認した．また，提案した手法を，溝を有する工作物の材料除去量測定実験により確認した．

本研究では，研削プロセスに化学反応を取り入れ，加工変質層がない表面を創生するCMGプロセスを開発している．サファイアウエハに対して，酸化クロム砥粒によるCMGでは高い表面および亜表面の品質が得られたが，加工能率の改善が求められる．本報告では高いMRRを目指して，ボンドレス（砥粒率100wt%）CMGペレットを開発したので，摩擦摩耗試験で得られた結果を報告する．

硬脆材料のラッピング加工には、球状黒鉛鋳鉄製のラップ工具が汎用されている。本研究グループは、鋳鉄ラップ工具の研磨性能を向上させるために様々な新規ラップ工具の開発を行っている。例えば、金属短繊維と樹脂を混合した金属短繊維含有したラップ工具や金属メッシュを応用したメッシュラップ工具。本研究では、各種ラップ工具の表面状態および研磨中の砥粒挙動とそれらの研磨特性の関連性について考察し、報告する。

VDFパッド（多数の円柱状突起を有する研磨工具）を用いて，サファイア基板を長時間加工する場合の加工特性について調査した．本工具を用いたサファイアの長時間加工時においても，加工レートが低下しにくくなる現象があることを明らかにした．

ウエハの薄化においてTTV±100nm以下を目指し，水の表面張力を利用した水膜チャックの開発を進めている．本報では，水膜を形成する回転条件と水膜の長時間安定性および均一性を評価した．スピナー回転数5000rpm，回転時間600ｓの条件で水膜厚さ100nm以下を達成し，水膜は1ヶ月以上安定であり，また時間とともに水膜が薄く，均一になることを明らかにした．この水膜により接着したシリコンウエハの30μｍへの薄化研削に成功した．

近年、機械の自動化やスマートフォンの進化が急速に進んでおり、サファイアやシリコンカーバイトなどの難加工材料の需要が急増している。生産コストを低減させるため各種ウェーハの研磨能率や仕上げ面粗さへの要求が高まっている。本研究では導電性を有する研磨パッドを開発した。研磨パッドに通電することにより、砥粒の滞留性を向上し、良好な研磨特性を得られた。

プリズムやレンズ等のガラス製品には高品位の仕上げ面や高い研磨能率を得るために酸化セリウム砥粒が広く用いられている。日本に使用されている酸化セリウムは、海外から輸入しており、その価格や供給が不安定である。酸化セリウムの代替砥粒の開発が強く要求されている。本研究は、日本産のゼオライト砥粒をガラスの研磨への適用性について検討し、得られた結果を報告する。