この論文では，回転工具用切削力測定システムの開発について述べる．研究では半導体ひずみセンサにより測定した切削力・トルクの通信と無線給電ができるツールホルダを作製し，これを用いた穴加工実験を実施した．その結果，従来の主軸動力の測定では検出できない微細なチッピングや工具の欠損，摩耗の検出が可能であることがわかった．また，本システムは工具径4mmまでの小径ドリルにおいて工具損傷の検出ができることがわかった．

Online monitoring of tool and chip removal conditions during cutting operations is required to improve productivity at the production site. This paper proposes a low-cost and highly reliable cutting force measurement method using a semiconductor strain sensor mounted on a rotary tool holder. In a previous study, it was shown that an abnormality such as tool breakage can be detected from the output of a strain sensor attached to a tool fixed on a lathe. In this study, two wireless systems were developed for supplying power to the sensor and communicating with it, and was applied to monitoring the drilling process. The experimental results showed good agreement between the strain sensor output and the output of a commercial cutting dynamometer in the drilling process. FFT analysis of the sensor output showed that chipping and breakage of the drill could be detected.

Friction stir lap welding (FSLW) between SPC270 steel sheet and A6061 aluminum alloy sheet were investigated with the effect of tilt angle and plunge depth of the welding tool. Tilt angle of 3 degree improved the material flow and suppressed generation of defect in the weld. The weld strength with tilt angle increased with the plunge depth of the welding tool and achieved maximum value of 212 MPa at 0.15 mm of plunge depth. From the TEM observation, uniform reaction layer of 450 nm was formed on the weld interface. On the weld interface, probe rotation and movement fabricated weld bead like structure on the steel surface and formed hook like structure on the cross section. Although the weld without tilt angle had a groove like defect, the weld strength was 208 MPa at 0.06 mm of plunge depth. The weld interface was composed of laminated structures with different composition of aluminum and iron with 400 nm in each layer. This achieved by the mixing and pressurization by the probe on the weld interface.

びびり振動は発生メカニズムによって様々な種類があり，それぞれ対策が異なるため，種類を判別することが必要である．びびり振動の種類によって軌跡に違いがあることから，びびり振動の軌跡情報はびびり振動の対策検討に有用であると考えられる．本研究では加速度計内蔵工具ホルダを用いて加工中にびびり振動の軌跡をモニタリングする技術を開発し，切削実験によりその有効性を検証する．

高い精度が求められる仕上げ加工ではボールエンドミルがしばしば用いられる．ところが，その加工精度への寄与が大きい，断続切削によって生じる強制振動に関しては，工具形状や加工条件などの影響が完全に解明されていない．本研究ではボールエンドミル加工の誤差をシミュレートすることで，工具形状や加工条件といったパラメータが強制振動及び加工精度に与える影響を分析する．また，加工実験によって，この検証を行う．

高い加工精度が要求される金型壁面の仕上げ加工などには，ボールエンドミルがしばしば用いられる．筆者らは，ボールエンドミル加工の誤差を推定する解析モデルをこれまでに構築し，工具形状や加工条件が加工誤差に与える影響を明らかにしている．本研究ではこの結果を基に，高精度なボールエンドミル加工を実現する加工方法を検討し，その効果を解析的に検証する．