粗・微動連動制御機構による表面形状計測に関する研究

粗精联动控制机构的表面形状测量研究

• 批准号: 08650151
• 负责人: 三井 公之
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650151/
• 关键词: 表面粗さ; 粗・微動連動制御; 触針式粗さ計; ダイヤモンド深針; 圧電素子; 平行ばね

導電性物質以外の測定対象に適用し得るように、ダイヤモンドの触針を用いたピックアップを開発した。具体的には、ダイヤモンド深針をアルミニウム合金製の片持ち梁の先端に取り付け、深針の接触力による梁のごくわずかなたわみ量を、梁に組み込んだ静電容量型変位計にて測定する。この結果、接触式の測定となるが、触針圧を現状の触針式表面粗さ計の約4mNより小さくすることで、表面に傷をつけることなく測定ができるようになった。静電容量型変位計の分解能はおよそ100nmとなっている。試作した測定装置により、表面粗さ計校正用の三角形状の測定試料、旋削加工面、フライス加工面など種々の表面形状を持つ試料の測定を行い、市販の表面粗さ測定装置による測定結果と比較することにより本測定法の有効性を確認することができた。シミュレーションにより、触針の反力が粗動機構の平面ばねにノイズとして作用し、これが制御系の安定性に大きな影響を与えることが明らかとなり、粗動機構の変位出力の微分値を粗動機構用圧電素子ドライブアンプの入力にフィードバックすることにより、系のノイズに対する安定性を高めるとともに、粗さ測定装置の周波数特性を向上させ得ることを示し、実験的にも確認した。さらに、微動系の周波数特性を高めるためには、微動機構の圧電素子ドライブアンプの前段に配置するアンプのゲインを高めることが効果的なことを確認した。

Conductive material outside の determination as る に applicable し had seaborne よ う に, ダ イ ヤ モ ン ド の stylus を with い た ピ ッ ク ア ッ プ を open 発 し た. Specific に は, ダ イ ヤ モ ン ド deep needle を ア ル ミ ニ ウ ム or gold の hold ち beam の apex に discard り pay け, deep needle の contact force に よ る beam の ご く わ ず か な た わ み を, beam に group み 込 ん だ type electrostatic capacity - potentiometer に て determination す る. こ の results and the measurement of contact の と な る が, stylus 圧 を status quo の contact pin type surface coarse さ meter の about 4 mn よ り small さ く す る こ と で, surface に を つ け る こ と な く determination が で き る よ う に な っ た. The <s:1> decomposition energy of the electrostatic capacitance type potentiometer is およそ およそ100nmとなって となって る る る. Attempt し た measurement device に よ り, surface coarse さ meter calibration の triangle shape の is used to test sample, rotary cut processing surface, フ ラ イ ス processing surface な ど kind 々 の を hold つ surface shape to measure material の を line い, city vendor の surface coarse さ measurement device に よ る determination results と す る こ と に よ り this assay の have sharper sex を confirm す る こ と が で き た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り, stylus の counterforce が coarse mechanism の plane ば ね に ノ イ ズ と し て し, こ れ が suppression is の stability に big き な influence を and え る こ と が Ming ら か と な り, coarse mechanism の variations on an output の differential numerical を coarse mechanism with 圧 electric element child ド ラ イ ブ ア ン プ の に into force フ ィ ー ド バ ッ ク す る こ と に よ り, の ノ イ ズ に す seaborne る high stability を め る と と も に, coarse さ の cycle for measuring device features を upward さ せ must る こ と を し, be the 験 に も confirm し た. さ ら に, micro の cycle for features high を め る た め に は, micro organization の 圧 electric element child ド ラ イ ブ ア ン プ の front に configuration す る ア ン プ の ゲ イ ン を high め る こ と が unseen fruit な こ と を confirm し た.

项目成果

熊田、三井、中嶋: "粗・微動複合型制御機構による表面粗さ測定" ABTEC'96 1996年度砥粒加工学会学術講演会講演論文集. 365-366 (1996)

Kumada、Mitsui、Nakajima：“使用粗细组合控制机制进行表面粗糙度测量”ABTEC96 磨料加工学会 1996 年学术会议记录 365-366 (1996)。