出版社内容情報
本書は最先端の超精密加工として加工現場で関心の高い非球面加工を主テーマにしてまとめたものである。粒径10マイクロメートル以下のごく微粒のダイヤモンドホイールを用いて、円筒面や非球面のような複雑な形状を創成し、同時に鏡面加工を達成することを目的としている。『加工現場で、すぐに役立つ参考書』を心がけ、工具と加工機と計測装置に関しては、それぞれのメーカの専門家に執筆を依頼した。
第1章 超精密研削
1.1 超精密研削
1.1.1 加工方式と加工精度
1.1.2 工具の支持剛性と加工精度
1.1.3 仕上げ面粗さに対する効果
1.1.4 延性モード研削
1.1.5 ELID研削
1.1.6 レジンボンドダイヤモンドホイールによる超精密研削
1.2 超精密研削の基礎
1.2.1 研削理論概説
1.2.2 超砥粒ホイール概説
1.2.3 研削面創成における被削材の延性・脆性遷移
1.2.4 研削における表面損傷
1.3 ごく微粒ダイヤモンドホイールを用いた超精密研削
1.3.1 何故,砥粒はごく微粒か
1.3.2 何故,ボンドはレジンボンドか
1.3.3 砥粒の埋没現象
1.3.4 砥粒の埋没現象に対する対策
1.3.5 精密研削における技術課題
1.3.6 円筒研削における超精密研削の例
1.4 平面の超精密研削(平面ホーニング)
1.4.1 面接触型研削とその問題点
1.4.2 平面ホーニング盤の開発
1.4.3 砥石パターの設計
1.4.4 平面ホーニングの特性
1.5 大口径シリコンウェーハの超精密研削
1.5.1 加工機械の開発
1.5.2 加工プロセスの解析
1.5.3 φ300mmシリコンウェーハの加工例
1.5.4 無欠陥加工(CMG)への展開
1.6 超精密研削切断
1.6.1 ブレードガイドを用いた研削切断システム
1.6.2 切断実験
1.6.3 切断精度向上の原理
1.7 超精密センタレス研削
1.7.1 調整車レスによるセンタレス研削の高精度化
1.7.2 内径・外径マッチングセンタレス研削盤
第2章 超精密研削のためのツルーイングとドレッシング
2.1 超精密研削に要求されるツルーイングとドレッシング
2.1.1 ツルーイングとドレッシング
2.1.2 超精密研削に要求されるツルーイングとドレッシング
2.2 カップツルア
2.2.1 カップツルア開発のコンセプト
2.2.2 カップツルアの開発
2.2.3 カップツルアのツルーイング機構
2.2.4 マトリックス型ダイヤモンドホイールのツルーイング
2.2.5 アークツルア
2.2.6 総形ツルーイング
2.3 接触放電ツルーイング
2.3.1 接触放電ツルーイング法の原理
2.3.2 単発放電実験による放電挙動の検討
2.3.3接触放電ツルーイング装置
2.3.4 微粒ダイヤモンドホイールへの適用
2.4 超精密研削用メタルボンドダイヤモンドホイールのツルーイング
2.4.1 包絡線創成法によるツルーイング法の原理
2.4.2 計算機シミュレーションによるツルーイング精度の検討
2.4.3 ツルーイング実験装置
2.4.4 ツルーイング特性
2.5 アブレイシブジェットドレッシング
2.5.1 極微粒ホイールでの問題点
2.5.2 マイクロAJMによるインプロセスドレッシングとスロットホイールの作成
2.5.3 砥粒層の除去率
2.5.4 ドレッシング後のホイールの研削性能と摩耗特性
2.6 極微粒ダイヤモンドホイールのツルーイング,ドレッシング
2.6.1極微粒ダイヤモンドホイールでの問題点
2.6.2 極微粒ダイヤモンドホイール用GCツルア砥石の開発
2.6.3 ツルーイング性能
2.6.4 砥粒切れ刃密度と研削性能の関係
第3章 超精密研削による非球面加工
3.1 非球面レンズおよびミラーの重要性
3.2 ガラスプレス用金型の加工
3.2.1 ガラスレンズのプレス成形
3.2.2 ガラスプレス用超硬金型の研削
3.2.3 砥石送り速度制御法
3.3 パラレル研削法
3.3.1 従来の非球面研削法の問題点
3.3.2 パラレル研削法
3.3.3 パラレル研削法による軸対称非球面金型の研削
3.4 非軸対称非球面(自由曲面)の研削
3.4.1 自由曲面の研削加工法と加工プログラムの開発
3.4.2 自由曲面研削加工システム
3.4.3 鏡面研削砥石とツルーイング・ドレッシング技術
3.4.4 超硬合金製自由曲面金型の加工事例
3.5 非球面の研削模様
3.5.1 金型加工面の加工模様
3.5.2 加工模様発生のメカニズム
3.5.3 加工模様の解析
3.6 軌跡創成法による非球面光学素子の加工
3.6.1 軌跡創成法による球面光学素子の加工
3.6.2 非球面光学素子の加工法の現状
3.6.3 軌跡創成法による二次非球面光学素子の加工
3.6.4 軌跡補償法による高次非球面光学素子の加工
3.7 マイクロ非球面研削
3.7.1 マイクロ研削の問題点
3.7.2 マイクロCGツルーイング,ドレッシング
3.7.3 マイクロ非球面金型の研削
第4章 超精密切削による非球面加工
4.1 プラスチックレンズ用金型の加工
4.1.1 プラスチックレンズの射出成形
4.1.2 プラスチックレンズ成形の要点
4.1.3 プラスチックレンズ用金型の加工
4.1.4 プラスチックレンズおよび金型の例
4.2 非軸対称非球面金型の加工
4.2.1 非軸対称非球面形状を実現する超精密加工機
4.2.2 加工精度
4.2.3 工具摩耗
4.2.4 アップカットとダウンカット
4.2.5 加工時の走査方向
4.2.6 加工事例
4.3 脆性結晶材料製非球面レンズの加工
4.3.1 平バイトによる延性モードの切削法
4.3.2 光学結晶の切削における脆性・延性遷移
4.3.3 脆性・延性遷移に対する工具すくい角の影響
4.3.4 光学結晶非球面レンズの超精密切削
4.3.5 光学結晶フレネルレンズの超精密切削
第5章 超精密研磨による非球面加工
5.1 超音波楕円振動を利用した金型研磨
5.1.1 超音波楕円振動を利用した金型研磨法の原理
5.1.2 加工システム
5.1.3 キャビティ内側面の研磨実験
5.1.4 キャビティ内段差部の研磨実験
5.2 電気粘性(ER)流体援用による研磨
5.2.1 マイクロ研磨加工の問題点
5.2.2 加工原理
5.2.3 ER効果
5.2.4 研磨加工実験
5.3 非球面の均等研磨
5.3.1 磁性流体利用による均等研磨
5.3.2 ゲル状砥石を用いた均等研磨
5.4 非球面の修正研磨
5.4.1 微小工具を用いたコンピュータ制御研磨法による形状創成の原理
5.4.2 超音波振動微小工具を用いたコンピュータ制御研磨法による形状創成の原理
第6章 超精密研削用ホイールと超精密切削用ダイヤモンドバイトの実際
6.1 超精密研削用ホイール
6.1.1 アライドダイヤモンドのナノメイトとスーパフィニッシュ
6.1.2 旭ダイヤモンドのCMP加工用パッドコンディショナ
6.1.3 東京ダイヤモンドのT-REXと有気孔BLホイール
6.1.4 ノリタケの非球面レンズ金型加工用ダイヤモンドホイール
6.1.5 ニートレックスのアプラスホイール
6.1.6 リードのDDCブレード
6.2 超精密切削用ダイヤモンドバイト
6.2.1 超精密単結晶ダイヤモンドバイトのコンセプト
6.2.2 「ニューディバイト」とその性能
6.2.3 「UPC」とその性能
6.2.4 「UPC」の加工事例
6.2.5 ナノマイクロフォーミングツールとその性能、可能性
第7章 非球面加工機と成形加工機の実際
7.1 超精密成形研削盤と非球面加工機
7.1.1 非球面加工機の歴史
7.1.2 (株)ナガセインテグレックス製 超精密成形平面研削盤(ナノセンター)
7.1.3 豊田工機(株)製 非球面加工機(ナノプロセッサーAHN05)
7.1.4 東芝機械(株)製 非球面加工機(ULG100)
7.1.5 (株)不二越製 非球面加工機(ASP20)
7.1.6 ファナック(株)製 超精密ナノ加工機(ROBONANOα-0iA)
7.1.7 欧米主要企業の非球面加工機
7.2 高精度ガラス成形機
7.2.1 ガラスレンズの特長
7.2.2 高精度ガラス成形装置
7.2.3 成形条件
7.2.4 素材と金型
7.2.5 成形事例
第8章 精密加工のためのナノ計測
8.1 超精密加工における精密ナノ計測
8.2 反転法による精密ナノ計測
8.2.1 反転法による直線形状測定
8.2.2 反転法による真円度測定
8.3 マルチプローブ法による精密ナノ計測
8.3.1 マルチプローブ法による直線形状測定
8.3.2 マルチプローブ法による真円度測定
8.4 非球面形状の精密ナノ計測
8.4.1 計測モデル
8.4.2 計測原理
8.4.3 計測実験
8.5 加工面形状のナノ計測の実際
8.5.1 テーラホブソン(株)製 超精密形状と表面粗さの測定器(PGI1240)
8.5.2 三鷹光器(株)製 非接触三次元測定器(NH-3SP)
8.5.3 松下電器産業(株)製 超高精度三次元測定機(UA3P)
監修者
庄司 克雄 東北大学名誉教授・工学博士
執筆者(執筆順)
庄司 克雄 東北大学名誉教授・工学博士
河端 則次 元(株)ノリタケスーパアブレイシブ代表取締役副社長
吉田 武司 一関工業高等専門学校機械工学科・工学博士
太田 稔 日産自動車(株)総合研究所第一技術研究所・工学博士
西原 和成 松下電子部品(株)回路部品ビジネスユニット・工学博士
周 立波 茨城大学工学部システム工学科・工学博士
水野 雅裕 岩手大学工学部機械工学科・工学博士
呉 勇波 秋田県立大学システム科学技術学部機械知能システム学科・工学博士
立花 亨 ミクロン精密(株)技術部開発課・工学博士
田牧 純一 北見工業大学機械システム工学科・工学博士
厨川 常元 東北大学大学院工学研究科・工学博士
横山 真司 オリンパス(株)超精密技術部
佐伯 優 オリンパス(株)超精密技術部
鈴木 浩文 神戸大学工学部機械工学科・工学博士
森 由喜男 宮城県産業技術総合センター材料開発・分析技術部
吉原 信人 東北大学大学院工学研究科・工学博士
朴 承鎬,蔡 立 中国・長春理工大学・工学博士
山中 克行 ファナック(株)ロボショット研究所所長
鈴石 光信 (株)東伸精工製品本部設計部
白藤 芳則 松下電器産業(株)生産革新本部生産コア技術研究所
閻 紀旺 北見工業大学機械システム工学科・工学博士
大下 秀男 (株)アライドダイヤモンド常務取締役
大原 保之 旭ダイヤモンド工業(株)技術研究所所長
吉田 雄二 (株)東京ダイヤモンド工具製作所技術部
成田 潔 (株)ニートレックス技術部
木村 健一 (株)リード開発研究所
小畠 一志 (株)アライドダイヤモンド精密ダイヤ工具部
渋川 哲郎 豊田工機(株)取締役・研究開発センター副センター長
山口 政男 (株)ナガセインテグレックス専務取締役
田中 克敏 東芝機械(株)精密機器事業部
館 洋介 (株)不二越東日本支社機械工具営業部
河合 知彦 ファナック(株)ロボナノ事業部
勝木 雅英 東芝機械(株)精密機器事業部
高 偉 東北大学大学院工学研究科・工学博士
宮下 勤 テーラーホブソン(株)テクニカルサービスチーム
三浦 勝弘 三鷹光器(株)第一製造課
堤 英貴 松下電器産業(株)高度生産システム開発カンパニー
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