KU Ultra-Precision Machine Systems Laboratory
Nakao Laboratory
Mechanical Engineering, Kanagawa University
Mech_Eng

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 中尾研究室では,精密機械システムの開発と制御に関する研究を行っています.本研究室で開発している機械装置の用途は,主に超精密工作機 械と半導体製造及び洗浄装置です.これらの装置には,ナノメートルオーダーの高精度な運動が求められています.このため,本研究室では,これらの要求を満 たす機械システムの開発を行っています.

 具体的な研究活動としては,新しい装置の考案,設計用プログラムの開発,3次元CADによる設計,装置の製作,制御システムの開発,開発 した機械システムの性能評価等を行っています.一部の研究は,企業との共同研究であるとともに,特許も取得しています.以下には,代表的な研究テーマを示 します.

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   研究室のニュース
  • 2022年度 研究室メンバー博士後期課程1名,博士前期課程7名と新学部生10名,研究生1名が加わり,研究室活動をスタートしました.

  • 2021年度 本研究室から,修士2名と学部生17名が修了・卒業しました.

    • 〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜

      2020syugou


  • 山口 大貴君が日本機械学会 三浦賞を受賞しました.
  • 久保田 百喜君が日本機械学会 畠山賞を受賞しました.
  • 永田 拓海君が日本設計工学会 武藤栄次賞優秀学生賞を受賞しました.
  • 2022年3月14日,日本機械学会関東学生会第61回学生員卒業研究発表講演会で研究発表をおこないました.

    • 北出 尚也, 久保田 百喜, 金子 拓海, 脇谷 趣聞, 楠山 純平, 中尾 陽一:IoT技術による工作機械用スピンドルの熱変位リモート予測の基礎研究

    • 中川 雄登, 脇谷 趣聞, 楠山 純平, 中尾 陽一:スピンドル用微小位置決め装置の基本特性評価

    • 八木 風成, 阿部 優騎, 高橋 直樹, 楠山 純平, 中尾 陽一:炭素繊維強化プラスチックの加工における新しい切りくず収集方法の提案,異径同心軸周りの空気流れ解析

  • 2022年3月4日,砥粒加工学会ATF2022において研究発表をおこないました.

    • 鈴木 優太, 楠山 純平, 中尾 陽一, 金澤 雅喜, 石川 一政, 五十嵐 健二, 余語 政輝:新しい多段階インフィードロータリ研削の提案

  • 2021年11月30日〜12月3日,The 23rd International Symposium on Advances in Abrasive Technology(ISAAT2021) において,研究発表を行いました.

    • Naoki Takahashi, Jumpei Kusuyama and Yohichi Nakao:Proposal of new chip collecting system in cutting of carbon fiber reinforced plastics

  • 2021年11月14日〜11月18日,The 10th International Conference on Leading Edge Manufucturing in 21st Century(LEM21) において,研究発表を行いました.

    • Taiyo Koura, Jumpei Kusuyama, Yohichi Nakao, Hiromitsu Wada, Naohiko Suzuki, Yoshiyuki Kaneko:Air cooling structure design of built-in motor spindle of turning machine

    • Hiroki Yamaguchi, Takumi Kaneko, Jumpei Kusuyama and Yohichi Nakao:Thermal stabilization of machine tool spindle by feedback temperature control

  • 2021年10月6日〜8日,第26回フルードパワー国際見本市(IFPEX2021)において,研究発表を行いました.

    • 脇谷 趣聞, 楠山 純平, 中尾 陽一:高い熱的安定性を有する高速空気静圧スピンドルの開発

  • 2021年9月21日〜27日,2021年度精密工学会秋季大会学術講演会において,研究発表を行いました.

    • 古浦 太庸, 楠山 純平, 中尾 陽一, 和田 弘光, 鈴木 直彦, 金子 義幸:ビルトインモータスピンドルの冷却構造設計

  • 2021年9月7日〜9日,18th International Conference in Manufacturing Research(ICMR2021)において,研究発表を行いました.

    • Jumpei Kusuyama, Michinosuke Tanaka, Bima Kawase and Yohichi Nakao:Theoritical derivation of mean cutting-point space of grinding wheel

  • 2021年9月1日〜3日,2021年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2021)において,研究発表を行いました.

    • 橋 直樹, 楠山 純平, 中尾 陽一:炭素繊維強化プラスチックの加工における新しい切りくず収集方法の開発

    • 山口 大貴,金子 拓海,楠山 純平,中尾 陽一:冷却水の高精度温度制御によるビルトインモータスピンドルの熱的安定化

    • 脇谷 趣聞,楠山 純平, Dmytro Fedorynenko, 中尾 陽一:軸心水冷構造を有する高速空気静圧スピンドルの熱的安定性に関する研究 第1報:非回転時における温度特性

    • 楠山 純平, 中尾 陽一, 金澤 雅喜, 石川 一政, 余語 政輝:SiCウェーハのロータリ研削における加工特性

  • 小高勢也,川瀬美真,楠山純平,中尾陽一が工作機械技術振興賞(論文賞)を受賞しました.

    受賞論文題目「工作機械用温度制御システムの開発と制御性能の基礎的評価」

  • 高橋直樹,楠山純平,中尾陽一が工作機械技術振興賞(奨励賞)を受賞しました.

    受賞論文題目「炭素繊維強化プラスチックの加工における新しい切りくず収集方法の提案」

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  • 2021年度 研究室メンバー大学院生5名と新学部生18名,研究生1名が加わり,研究室活動をスタートしました.

  • jushou2016-1

  • 2020年度 本研究室から,修士7名と学部生14名が修了・卒業しました.

    • 〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜

      2020syugou


  • 日本機械学会関東学生会第60回学生員卒業研究発表講演会で研究発表をおこないました.

    • 金子 拓海, 山口 大貴, 楠山 純平, 中尾 陽一:ビルトインモータスピンドルのフィードバック温度制御の実験的検討

    • 高橋 直樹, 中尾 陽一:炭素繊維強化プラスチックにおける新しい切りくず収集方法の提案

  • 2020年11月23日〜11月27日,18th International Conference on Precision Engineering(ICPE2020) において,研究発表を行いました.

    • Hozumi Kanabe, Shumpei Ikushima, Jumpei Kusuyama and Yohichi Nakao, Fundamental investigation for measureing heat transfer coefficient using simplified model of machine tool components

  • 2020年10月19日〜10月23日,34 th ASPE Annual Meeting において,研究発表を行いました.

    • Shumon Wakiya, Satsuki Yamazaki, Jumpei Kusuyama, Dmytro Fedorynenko and Yohichi Nakao :Experimental investigation on effect of shaft-bore cooling structure on thermal stability against heat generation due to aerostatic bearing

    • Hozumi Kanabe, Shumpei Ikushima, Jumpei Kusuyama and Yohichi Nakao, Basic study of temperature prediction model for machine tools

  • 2020年9月13日〜16日,日本機械学会2020年度年次大会において,研究発表を行いました.

    • 金邊 穂純, 楠山 純平, 中尾 陽一:工作機械における統合的温度予測モデルの基礎的研究(第1報:熱伝達係数の測定とモデルへの適用)

  • 2020年9月9日〜11日,2020年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2020)において,研究発表を行いました.

    • 川瀬 美真, 楠山 純平, 中尾 陽一:六角柱モデルによる砥石の作用砥粒数および平均砥粒間隔に関する基礎的研究

    • 田村 健昇,山口 大貴,金邊 穂純,楠山 純平,中尾 陽一:熱的安定性に優れた超高速水静圧スピンドルの基本設計

    • 脇谷 趣聞,山ア 颯生,楠山 純平, Dmytro Fedorynenko, 中尾 陽一:スピンドルの回転数増加に伴う冷却効果の検討

  • 2020年度 研究室メンバー大学院生9名と新学部生13名が加わり,研究室活動をスタートしました.

  • 2020年,本研究室から,修士4名と学部生12名が修了・卒業しました.

    • 〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜

      2020syugou

  • 2月27日 Fedorynenko先生が来学され,研究打ち合わせをしました.また,その後,研究室メンバー懇親会を行いました.

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  • 日本機械学会関東学生会第59回学生員卒業研究発表講演会論文集で研究発表をおこないました.

    • 山口 大貴, 田村 健昇, 楠山 純平, 中尾 陽一:熱的安定性を考慮した超高速水静圧スピンドルの基本設計

  • 2020年3月8日,日本機械学会北陸信越支部 第57期総会・講演会論文集で研究発表を行いました.

    • 福井 大樹, 篠塚 祐希, 楠山 純平, 中尾 陽一:空気圧サーボ弁による空気静圧スラスト軸受のフィードバック変位制御系の性能評価(第一報,外部一定負荷に対する補償性能)

    • 田村健昇, 山口大貴, 金邊穂純, 楠山純平, 中尾陽一:超高速水静圧スピンドルの基本設計

  • 2020年2月28日,砥粒加工学会ATF2020において研究発表を行いました.

    • 田中 道之助, 川瀬 美真, 楠山 純平, 中尾 陽一:半導体材料の高能率高精度ロータリ研削

    • 生島 竣平, 小高 勢也, 楠山 純平, 中尾 陽一:工作機械の熱的特性の解明を目的とする熱伝達率と放射係数の測定実験

    • 篠塚 祐希, 福井 大樹, 楠山 純平, 中尾 陽一:空気静圧軸受の変位制御系における負荷変動に対する制御特性

  • 2019年10月28日〜11月1日,34 th ASPE Annual Meeting (Pittsburgh, PA) において,研究発表を行いました.

    • Seiya Kodaka, Bima Kawase, Jumpei Kusuyama and Yohichi Nakao, Development of temperature control system for machine tools

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    • Shumon Wakiya, Satsuki Yamazaki, Jumpei Kusuyama, Dmytro Fedorynenko and Yohichi Nakao, Fundamental analysis on thermal characteristics of high-speed aerostatic spindle

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  • 2019年10月4日〜6日,熊本で開催された日本機械学会, 第13回 生産加工・工作機械部門講演会において,研究発表を行いました.

    • 小高 勢也, 川瀬 美真, 楠山 純平, 中尾 陽一:冷却水温制御による工作機械用スピンドルの温度制御の試み

  • 2019年9月8日〜11日,秋田で開催された日本機械学会2019年度年次大会において,研究発表を行いました.

    • 脇谷 趣聞,山ア 颯生,楠山 純平,Dmytro Fedorynenko,中尾 陽一: 高速空気静圧スピンドルの熱的特性の基礎解析

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  • 2019年8月28日〜30日,埼玉で開催された2019年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2019)において,研究発表を行いました.

    • 小高 勢也, 川瀬 美真, 楠山 純平, 中尾 陽一:工作機械用温度制御システムの開発と制御性能の基礎的評価

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    • 楠山純平,小松奏絵,橋本匠海,棚田耀介,中尾陽一:ビルトインモータスピンドルの最適冷却条件に関する研究

  • 2019年8月24日〜26日,富士見高原研修所において研究室の合宿を行いました.また,合宿中に卒業研究の中間審査を行いました.ご多忙の中,参加してくださった多くの卒業生の皆さん,ありがとうございました.

    2019tyukan
    • なお,皆さんによる投票の結果,次のようになりました.

      • ベストプレゼンテーション賞:巽 裕登 君

      • プレゼンテーション賞:鈴木 一駿 君

        2019bestpresen 2019presen
  • 2019年7月28日から8月1日,アメリカ・サンフランシスコで開催されたASME 2019 Fluids Engineering Summer Meeting において,研究発表を行いました.

    • Yohichi Nakao, Tsubasa Yaguchi, Dmytro Fedorynenko and Jumpei Kusuyama, Effects of shaft-bore water flow cooling of high-speed spindle supported with water-lubricated hydrostatic bearings on thermal stability, Proceedings of the ASME-JSME-KSME 2019, 8th Joint Fluids Engineering Conference, AJKFluids2019-5651, (San Francisco, 2019-7).

  • 2019年7月19日 山田君 パデュー大学(アメリカ合衆国インディアナ州)に留学する山田君の壮行会を行いました.山田君,しっかり勉強してきて下さい.

  • 2019年6月3日から6月7日,スペイン・ビルバオで開催されたeuspen2019 (19th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology) において,研究発表を行いました.

    • Yohichi Nakao, Daiki Fukui, Satsuki Yamazaki, Jumpei Kusuyama, Dmytro Fedorynenko, Fundamental Investigation of influence of air compressibility on displacement control performances of aerostatic bearings

  • 2019年4月12日,大学院生11名と新学部生13名が加わり,研究室活動をスタートしました.

    syuugou2019
  • 2019年3月19日,神奈川大学2018年度卒業式・学位授与式が行われました.本研究室から,修士1名と学部生14名が修了・卒業しました.

    • 〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜
    • sotugyou2018

  • 小松 奏絵さんが日本機械学会 畠山賞と日本設計工学会 武藤栄次賞優秀学生賞を受賞しました.
  • 川瀬 美真君,福井 大樹君,脇谷 趣聞君,田村 健昇君,金邊 穂純君,小林 拓馬君が神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞し表彰されました.
  • 2019年3月18日,日本機械学会 関東学生会第58回学生員卒業研究発表講演会 において,研究発表を行いました.

    • 福井 大樹,山崎 颯生,中尾 陽一,楠山 純平:空気静圧軸受の変位制御の実験的基礎研究

    • 川瀬 美真,中尾 陽一,小高 勢也: 工作機械用スピンドルのための水温制御システムに関する基礎的研究

    • 金邊 穂純,田村 健昇,中尾 陽一,楠山 純平:超高速水静圧スピンドルの基本設計

    • 田村 健昇,金邊 穂純,中尾 陽一:超高速水静圧スピンドルの熱的安定性の基礎的検討

    • 脇谷 趣聞,山崎 颯生,中尾 陽一,楠山 純平:軸心冷却構造を備えた高速空気静圧スピンドルの設計

    • 小野寺 駿,武笠 孝之,中尾 陽一,楠山 純平:水静圧スピンドルの熱的特性

      kantou2019

  • 2019年3月7日,帰国される Fedorynenko 先生の送別会を行いました.Fedorynenko 先生,一年近く,ありがとうございました.

  • 2019年3月2日,富山で開催された 日本機械学会 北陸信越部 第56期 総会・講演会 において,研究発表を行いました.

    • 山崎 颯生,脇谷 趣聞,楠山 純平,Dmytro Fedorynenko,中尾 陽一:熱的安定性向上を目的とした軸心水冷機構を有する高速空気静圧ビルトインスピンドルの基本設計

      hokuriku_2019

      
  • 2018年11月3日~11月9日,33nd ASPE Annual Meeting (Las Vegas, NV)  において,研究発表を行いました.

    • Satsuki Yamazaki, Dmytro Fedorynenko and Yohichi Nakao : Fundamental Design Study on High-speed Aerostatic Spindle with Water-Cooling Function

    ABTEC ABTEC
  • 2018年11月3日〜11月4日,日本国際工作機械見本市 (JIMTOF2018) に併催されました,IMEC2018において,研究発表を行いました.

    • 小高 勢也,棚田 耀介,武笠 孝之,山崎 颯生,中尾陽一:工作機械用スピンドルの熱的安定性

    ABTEC
  • 2018年10月1日,楠山純平先生が特別助教として着任され,研究教育活動を始められました.

  • 2018年9月5日〜9月7日,北海道で開催された 2018年度精密工学会秋季大会学術講演会 において,研究発表を行いました.

    • 山崎 颯生,中尾陽一: 軸心冷却構造を備えた空気静圧スピンドルの熱的特性の基礎的検討

    ABTEC
  • 2018年8月29日〜8月31日,石川で開催された 2018年度砥粒加工学会学術講演会(ABTEC2018)において,研究発表を行いました.

    • 小高 勢也,中尾陽一: 軸心冷却構造を備えたスピンドルの熱的特性の検討を目的にした模擬装置の試作

    ABTEC
  • 2018年8月25日〜27日,富士見高原研修所において研究室の合宿を行いました.また,合宿中に卒業研究の中間審査を行いました.ご多忙の中,参加してくださった多くの卒業生の皆さん,ありがとうございました.

    summer camp

    なお,皆さんによる投票の結果,次のようになりました.

    ベストプレゼンテーション賞:金邉 穂純 君

    プレゼンテーション賞:小園 恭平 君

    best award better award
  • 2018年6月4日〜6月8日,イタリア・ベニスで開催されたeuspen2018 (18th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology) において,研究発表を行いました.

    • Yohichi Nakao, Rei Kirigaya, Tsubasa Yaguchi and Akio Hayashi, Temperature characteristics of spindle supported with water-lubricated hydrostatic bearings
  • 2018年5月15日,フェドリネンコ先生が来日され,メンバー16名に加わり研究室活動を始められました.

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  • 2018年4月10日,新メンバー16名が加わり,研究室活動をスタートしました.

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  • 2018年3月19日,神奈川大学2017年度卒業式・学位授与式が行われました.本研究室から,修士2名と学部生11名が修了・卒業しました.    

    • 〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜

    • sotugyou2017 sotugyoun2017

    • 桐ヶ谷 怜君が「精密工学会・秋季大会学術講演会のベストプレゼンテーション賞」を受賞し,これにより学生表彰者に選ばれました.

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    • 小高 勢也君,本荘 凌雅君が神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞し表彰されました.

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  • 2018年3月16日,日本機械学会 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会 において,研究発表を行いました.    

    • 神山 奨,中尾陽一: 単結晶ダイアモンドバイトによる難削材量の鏡面過去法に関する基礎的検討

    • 小高 勢也,中尾陽一: 工作機械の高性能温度制御の実現を目指した冷却流体の温度制御システムの研究

    • 武笠 孝之,桐ヶ谷 怜,中尾陽一: 水静圧スピンドルの温度特性の基礎的検討

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  • 2018年3月3日,福井で開催された 日本機械学会 北陸信越部 第55期 総会・講演会 において,研究発表を行いました.    

    • 山ア 颯生,中尾 陽一: 流量制御弁による空気静圧軸受の変位フィードバック制御の試み

    • yama_hokuriku

  • 2017年11月13〜11月17日,広島で開催された LEM21(The 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century) において,研究発表を行いました.    

    • Tsubasa Yaguchi, Akio Hayashi and Yohichi Nakao: Fundamental study on thermal stability of micro milling spindle supported by water hydrostatic bearing under non-spindle rotation

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  • 2017年10月29日〜11月3日, 32nd ASPE Annual Meeting (Charlotte,NC) において,研究発表を行いました.    

    • Tsubasa Yaguchi, Akio Hayashi and Yohichi Nakao: Fundamental study on thermal stability of micro milling spindle supported by water hydrostatic bearings under spindle rotation
    • Rei Kirigaya, Akio Hayashi, Dmytro Fedorynenko, and Yohichi Nakao: Measurement of dynamic characteristic of hydrostatic spindle against radially applied forces

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  • 2017年10月24日〜10月27日,福岡で開催された JFPS International Symposium on Fluid Power において,研究発表を行いました.    

    • Yohichi Nakao, Satoshi Shibata and Akio Hayashi, Controls of pitching and straightness error motion of water driven stage during feed motion
    • ★ 同論文はJFPS Best Paper Awardを受賞しました. ★
  • 2017年9月20日〜22日,2017年度精密工学会秋季大会学術講演会 において,研究発表を行いました.    

    • 桐ヶ谷 怜,林 晃生,中尾 陽一: 水静圧軸受において発生するスピンドルの温度変化の検討

      osaka2017_reiOsaka2017_syoujyou★ 桐ヶ谷 怜君はベストプレゼンテーション賞]を
                           受賞しました.★

  • 2017年9月3日〜6日,日本機械学会2017年度年次大会 において,研究発表を行いました.    

    • 矢口 翔,林 晃生,中尾 陽一: マイクロフライス加工用水静圧スピンドルの温度変化(第1報,非回転時の温度変化)
  • 2017年8月19日〜21日,富士見高原研修所において合宿を行いました.仕事などで忙しいにも拘わらず参加してくれた多くの卒業生の皆さん,ありがとうございました.

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    なお,皆さんによる投票の結果,次のようになりました.

    • ベストプレゼンテーション賞:浅野 翔 君 
    •    プレゼンテーション賞:三苫稔尚 君 

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  • 2017年5月29日〜6月2日,ドイツ・ハノーファーで開催されたeuspen2017 (17th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology) において,研究発表を行いました.

    • Yohichi Nakao, Yasumasa Yamada and Akio Hayashi, Feasibility study on nano tracking control of axial displacement of spindle using hydrostatic thrust bearings
  • 2017年4月10日,新たに4年生12名が加わり,研究室活動をスタートしました.

    member_2017
  • 2017年3月31日,3年間にわたって中尾研究室で活躍された,林晃生 特別助教が退職され,金沢工業大学に講師として転出されました.

    〜林先生,どうもありがとうございました.〜

  • 2017年3月31日,半年間にわたって中尾研究室に在籍された,フェドリネンコ先生(Prof. Dmytro Fedorynenko, Chernihiv National University of Technology)がご帰国されました.

    〜フェドリネンコ先生,どうもありがとうございました.〜

    Mr.Hayashi Mr.Fedorynenko
  • 2017年3月23日,神奈川大学2016年度卒業式・学位授与式が行われました.本研究室から、修士4名と学部生14名が修了・卒業しました.

    〜みなさん 修了および卒業おめでとう〜

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       柴田 悟史君が日本設計工学会 武藤栄次賞優秀学生賞を受賞しました.

       清水 康弘君が日本設計工学会 武藤栄次賞優秀学生賞 を受賞しました.

       鎌田 真伍君,渥美 遥さんが神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞しました.

       酒井 康弘君が神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞しました.

       佐藤 勝平君が神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞しました.

  • 2017年3月16日,日本機械学会 関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会 において,研究発表を行いました.    

    •  清水 康弘: 高い熱的安定性を有する水静圧スピンドルの開発    
    •  鎌田 真伍: 複合サーボ系による静圧スラスト軸受の変位制御
  • 2017年3月11日,中尾研究室設立20周年のOB・OG会を開催しました.忙しい中,参加してくださったOB・OG会の皆さん,どうもありがとうございました.

  • 2017年3月9日,日本機械学会北陸信越支部 第54期総会・講演会 において,研究発表を行いました.

    • 柴田 悟史: ウォータドライブステージの姿勢制御の試み−第二報 送り動作時におけるピッチングと上下方向の変位制御−
  • 2016年11月19日〜20日,日本国際工作機械見本市 (JIMTOF2016) において,研究発表を行いました.    

    •  木村 然: NC工作機械運転時および加工時の消費電力評価    
    •  桐ケ谷 怜,矢口 翔: 水静圧スピンドルの熱的安定性の検討    

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  • 2016年11月14日〜17日,アメリカ機械学会 IMECE2016(Phenix, AZ) において,研究発表を行いました.    

    • Akio Hayashi: Measurement and evaluation of temperaturechange of water driven spindle
    • Shu Sakata: Influence of cutting condition on surface roughness in single point diamond turning of Zr-based bulk metallic glass

      IMECE2016

  • 2016年11月14日〜16日,ICPE2016 において,研究発表を行いました.    

    • Zen Kimura: Evaluation of Tool Path Based on Energy Consumption Simulation for Three-control Axis Machining Motion    
    • Satoshi Shibata: Trial study on pitching and vertical displacement control of water driven stage      

      ICPE2016_1 ICPE2016_2    

  • 2016年10月23日〜28日,31th ASPE Annual Meeting(Portland, WA) において,研究発表を行いました.    

    • Yasumasa Yamada: Design of displacement control system of opposed pad water hydrostatic thrust bearings     
    • Satoshi Shibata: Measurement of vertical displacement of water driven stage for pitching control during feed motion     

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  • 2016年10月22日〜23日,日本機械学会 第11回 生産加工・工作機械部門講演会 において,研究発表を行いました.    

    • 桐ケ谷 怜: 水静圧スピンドルの温度変化の測定    
    • 林 晃生: ウォータドライブスピンドルの温度測定と評価     

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  • 2016年10月1日,ドミトロ・フェドリネンコ先生(Prof. Dmytro Fedorynenko, Chernihiv National University of Technology, Ukraine)が中尾研究室に研究員として来学され,半年間滞在されます.

  • 2016年9月12日〜14日,日本機械学会 2016年度年次大会 において,研究発表を行いました.    

    • 山田 康雅: 対向式水静圧スラスト軸受の変位制御系の設計     
    • 矢口 翔: 水静圧スピンドルの熱的安定性に関する基礎検討     
    • 坂田 脩: Zr基金属ガラスのダイヤモンド旋削加工における切りくず生成挙動の可視化 

      nenji2016    

  • 2016年8月20日〜22日,富士見高原研修所において合宿を行いました.参加してくれた卒業生の皆さん,ありがとうございました.   

      fujimi2016 fujimi2016_2    

  • 2016年6月22日〜24日,ISGMA 2016 (International Symposium on Green manufacturing and Applications) において,研究発表を行いました.    

    • A.Hayashi, Y.Nakao, Simulation of consumed energy of machine tool during 3-axis machining motions

      ISGMA2016    

  • 2016年6月20日,矢口翔,柴田悟史,林晃生,中尾陽一が工作機械技術振興賞(奨励賞)を受賞しました.

    受賞論文題目「高速高剛性水静圧スピンドル開発を目的にした熱的安定化設計」

    jushou2016-1

  • 2016年5月30日〜6月3日,euspen2016 (16th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology) において,研究発表を行いました.    

    • Yohichi Nakao, Satoshi Shibata and Akio Hayashi, Pitching and displacement control of water driven stage   
  • 2016年4月4日,新たに4年生15名が加わり,研究室活動をスタートしました.

    member-2016
  • 2016年3月22日,神奈川大学2015年度卒業式・学位授与式が行われました.本研究室から、修士1名と学部生13名が修了・卒業しました.

    〜卒業おめでとう〜

    Sotugyou-1 Sotugyou-2  

    長坂康平くんが日本機械学会三浦賞を受賞しました.
        鈴木秀明くんが神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞しました.

     Sotugyou-3 Sotugyou-4

  • 2016年3月17日,2016年度 精密工学会春季大会学術講演会において,研究発表を行いました.

    • 木村 然: 工作機械運転時の消費電力シミュレーションによる工具経路の評価     
  • 2016年3月10日,日本機械学会 関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会において,研究発表を行いました.

    • 桐ケ谷 怜: 超精密工作機械用に開発された水静圧スピンドルの性能評価 
    • 矢口 翔 : 高速高剛性水静圧スピンドル開発を目的にした熱的安定化設計 

      KantouGakuseikai2016

  • 2016年3月4日, 2016年度 公益社団法人 砥粒加工学会 先進テクノフェア(ATF2016)において,ポスター発表を行いました.

    • 桐ケ谷 怜: 水静圧スピンドルの回転中の軸受剛性の測定  

      ATF2016 ATF2016

  • 2015年11月20日,IMECE2015(ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress & Exposition) において,研究発表を行いました.

    • A. Hayashi, Y. Nakao, Evaluation of rotational speed control system for water driven spindle with disturbance observer

      ASME2015_1 ASME2015_2

  • 2015年11月11日,30th ASPE Annual Meeting において,ポスター発表を行いました.

    • Kohei Nagasaka, A. Hayashi, Y.. Nakao, Design of spindle supported by water hydrostatic bearings

      ASPE2016

  • 2015年10月23日,神大テクノフェスタ2015 において,ポスター発表を行いました.    

    • 桐ケ谷 怜: 高硬度材のナノ加工を目的にして開発された水静圧スピンドルの性能評価 
    • 鈴木 秀明: 加工性能向上を目指した超精密切削加工の可視化の試み 
    • 西村 友宏: ウォータドライブスピンドルの回転数制御系設計と性能評価 
    • 袴田 匠 : NC工作機械運転時における消費エネルギーの評価     
    • 矢口 翔 : 熱的安定化設計に基づく高速高剛性水静圧スピンドルの開発     
  • 2015年10月18-22日, LEM21 (The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century)において,研究発表を行いました.    

    • A. Hayashi, Z. Kimura, Y. Nakao, Simulation of energy consumption due to NC machine tool motions from roughing to finishing processes
    • S.Shibata, A. Hayashi, Y. Nakao,Trial study on attitiudecntorol of water driven stage
  • 2015年9月13-16日,日本機械学会 2015年度年次大会 において,研究発表を行いました.

    • 山田康雅,山田晃平,栗原健太,林晃生,鈴木健児,中尾陽一,「対向式水静圧スラスト軸受の変位制御系の検討」
    • 柴田悟史,鳥居侑祐,林晃生,鈴木健児,中尾陽一,「ウォータドライブステージの姿勢制御の試み-第一報 ピッチングの制御-」    
         
  • 2015年8月29日-8月31日,富士見高原研修所において,合宿を行いました.参加してくれた卒業生の皆さん,ありがとうございました.

    Fujimi2015-1
  • 2015・N5月19日,中尾陽一 教授,鈴木健児 助教が油空圧機器技術振興財団・学術論文賞を受賞しました.

    受賞論文題目「ウォータドライブステージの開発と速度制御」

  • 2015年4月17日,林晃生 特別助教が日本機械学会奨励賞(研究)を受賞しました.

    受賞研究題目「工作機械運転時における消費エネルギー削減による生産設備の省エネルギー化」

    神大HP ニュース〈リンク〉
  • 2015年4月22-25日, ICMDT2015 (The 6th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology)において,研究発表を行いました.    

    • Zen Kimura, Akio Hayashi, Y Nakao, Energy consumption simulation of feed drive system of machine tools operated with tool path from roughing to finishing processes

      ICMDTICMDT2

  • 2015年3月23日,神奈川大学2014年度卒業式・学位授与式が行われました.本研究室から、修士6名と学部生14名が修了・卒業しました.

        栗原健太くんが日本設計工学会 武藤栄次賞優秀学生賞を受賞しました.
        坂田脩くんが神大テクノフェスタ工学部長賞を受賞しました.
       

    〜卒業おめでとう〜

    Sotugyou-1 Sotugyou-2    
  • 2015年3月20日, 日本機械学会 関東支部第21期総会・講演会および関東学生会第54回学生員卒業研究発表講演会において,研究発表を行いました.    

    山田康雅くんが【 Best Presentation Award 】を受賞しました.

       
      〜卒研発表〜
    • 山田康雅,栗原健太,山田晃平,林晃生,鈴木健児,中尾陽一:高剛性水静圧スピンドルの性能評価と軸受剛性の無限大化制御     
    • 坂田脩,熊田汰一,林晃生,中尾陽一:ハイスピードカメラによるダイヤモンド旋削加工の可視化     
    • 柴田悟史,鳥居侑祐,中尾陽一,林晃生,鈴木健児:ウォータドライブステージの速度および姿勢制御     
    • 木村然,林晃生,中尾陽一:工作機械の消費エネルギーシミュレーションによる省エネな工具経路の検討
      〜講演会〜     
    • 長坂康平,林晃生,中尾陽一:高硬度材の超精密加工用水静圧スピンドルの設計     
    • 山田晃平,長坂康平,山田康雅,栗原健太,林晁生,鈴木健児,中尾陽一:水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性に及ぼす水圧による変形(軸受変位時の軸受変形の影響)    

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  • 2015年1月16-17日, IMME2015 (2015 International Conference on Intelligent Materials and Manufacturing Engineering)において,研究発表を行いました.    

    • Akio Hayashi, T. Higuchi, Y Nakao, Simulation study on rotational speed control of water driven spindle considering influence of cutting forces    
  • 2014年11月15-16日,日本機械学会 第10回生産加工・工作機械部門講演会(徳島大学) において,研究発表を行いました.    

    • 長坂康平,山田晃平,山田康雅,林晃生,中尾陽一:水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性に及ぼす水圧による変形
    • 林晃生,樋口貴郁,中尾陽一:切削負荷による外乱を考慮したウォータドライブスピンドルの回転数制御モデルの検討
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  • 2014年10月24日,神大テクノフェスタ2014 において,ポスター発表を行いました.    

    • 木村 然: NC工作機械の送り駆動系における消費電力低減方法の提案
    • 坂田 脩: ナノ多結晶ダイヤモンドバイトによる超精密切削加工のための加工条件の検討
    • 柴田悟史: ウォータドライブステージの速度制御系の改善
    • 山田康雅: 高剛性水静圧スピンドルの性能評価と軸受の変位制御    
  • 2014年9月16-18・,精密工学会2014年度精密工学会秋季大会学術講演会(鳥取大学) において,研究発表を行いました.

    • 林晃生,中尾陽一(神奈川大学),井上雄太,佐藤隆太,白瀬敬一(神戸大学):工作機械駆動系のシミュレーションモデルによるエネルギー削減に有効な工具経路の検討    
       
  • 2014年9月7-10日,日本機械学会 2014年度年次大会 において研究発表を行いました.

    • 長坂康平,山田晃平,林晃生,鈴木健児,中尾陽一:水静圧スピンドルのスラスト軸受剛性に及ぼす水圧によるスピンドル変形の影響    
     
  • 2014年8月30日-9月1日,富士見高原研修所において,合宿を行いました.参加してくれた卒業生の皆さん,ありがとうございました.

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  • 2014年7月23-25日,ICPE2014 (The 15th International Conference on Precision Engineering, Ishikawa,Japan) において,研究発表を行いました.

       
    • Y.Torii, Y. Nakao, K. Suzuki, Design of speed control system of water driven stage(Influence of external load on table speed)
    • K. YAMADA, K. Nagasaka, K. Suzuki, Y. Nakao, Design study of spindle supported by high stiffness water hydrostatic thrust bearings
    • T. Higuchi, K. Suzuki and Y. Nakao, Rotational motion accuracy of water driven spindle(1st. report Axial motion accuracy)

      ICPE-1 ICPE-2    

     
  • 2014年6月23日,第35次工作機械技術振興賞・奨励賞を受賞しました.

    • 長坂康平,山田晃平,中尾陽一,鈴木健児: 水静圧スピンドルの軸受剛性の測定
         
  • 2014年6月16日,研削・研磨盤専門委員会(GAP専門委員会)およびHEAT専門委員会 平成26年度第2回研究・見学会が行われました.見学にお越しいただいた皆様,ありがとうございました.    

  • 2014年6・・日,euspen2014 (14th International Conference of the European Society for Precision Engineering & Nanotechnology, Dubrovnik) において,研究発表を行いました.    

    • Y. Nakao, K. Yamada, K. Nagasaka, K. Suzuki, Characteristics of bearing stiffness of a spindle with high stiffness water hydrostatic thrust bearing for ultra-precision machine tool    
      
  • 2014年度より,林晃生助教が着任しました.



  • 【2013年度以前のニュースは こちら

   構成員
【教員】
中尾陽一教授
【特別助教】

楠山 純平

【院生】
D2 脇谷 趣聞
M2 金子 拓海
M2 高橋 直樹
M1 鈴木 優太
M1 中川 雄登
M1 北出 尚也
M1 八木 風成
M1 贾 鸿宇
【学部生】
   

石田 凌大

大寺 颯人

渡邉 龍之介

吉川 友貴

橋 篤史

内山 元喜

野村 魁

延 優人
岡本 健吾
三澤 智也
【研究生】
劉 中太

   研究テーマ紹介 > 超精密加工システムの開発と超精密加工における加工現象の解明

Fig.1
図1 ウォータドライブスピンドル

Fig.2
図2 回転角制御機能を備えた
流体駆動スピンドル

Fig.3
図3 超精密案内システム

 超精密加工システムは,半導体デバイスや超精密光学部品の生産に用いられています.また,医療などへの応用も期待されています.マイクロマシンを開発するために必要不可欠なものです.超精密加工システムは,ナノメートルオーダの運動精度が要求されるため,超高精度の回転運動と直線運動が行える新しい機械要素の開発が必要不可欠になっています.

 そこで,本研究では,この種の加工システムの更なる高性能・高精度化を目指して,非常に精密な回転運動の創成が可能になる,スピンドルとモータを一体化した,ウォータドライブスピンドルシステムを考案・開発しています.このスピンドルの特徴は,スピンドルに供給した水の圧力でスピンドルを浮上させるのと同時に,水の動力を利用してスピンドルを高速回転させられることです.このスピンドルは半導体製造プラントで大量に使用されています.純水による駆動も可能であり,しかも水の圧力で浮上しているため,機械的接触もないため,クリーンルームにおける使用にも適しています.

 図1及び図2に開発したスピンドルを示します.なお,このようなスピンドルの研究に加えて,精密な直線運動の創成を目指して,図3に示すような,空気圧によって浮上する超精密案内システムに関する研究も行っています.これらの装置を組み合わせて開発した加工システムを用いて,超精密加工実験を行っています.また,開発したスピンドルの回転数あるいは回転角を制御するための制御系の開発ならびに性能評価実験も行っています.

また,超精密加工における加工現象は未だ多くの点において未解明です.そこで,本研究ではハイスピードカメラを用いて切りくず生成状況をとらえ,より良い加工面性状を得るための加工条件の検討を行っています.



   研究テーマの紹介 > ウォータドライブステージの開発とテーブル姿勢制御系の開発

Fig.4
図4 開発したウォータドライブ
ステージ

 ウォータドライブスピンドルの開発に加えて,ウォータドライブステージの開発を行っています.これは,水の圧力で浮上させたテーブルを水の動力を利用して,精密な直線運動を創成する装置です.これまでの研究で開発したステージを図4に示します.ステージの性能評価実験の結果,これまでにステージの真直度が,15 mmの移動に対して10 nm以下であることを確認しています.

 さらに,流量制御弁を用いて軸受への供給流量を変化させることで,テーブルの姿勢を制御するシステムを開発しています.ピッチングやヨーイング,Z軸方向の変位などの姿勢変化を抑制することで,更なるステージの運動精度向上が期待されます.



   研究テーマの紹介 > シリコンウエーハの加工/洗浄装置の開発

Fig.5
図5 シリコンウエーハ洗浄用
スピンテーブル

 マイクロプロセッサや各種メモリに代表される半導体デバイスの微細回路の線幅は,30 nmに達しようとしています.このような微細回路は,シリコンウエーハ上に創成されますが,微細回路の製造工程の40% 程度が洗浄工程といわれるほど,半導体デバイス製造において洗浄工程が重要になっています.本研究室で考案し,開発した図5に示すスピンテーブルは,半導体工場で使用される純水を用いて,回転テーブルを高速かつ精密に回転させる機械システムです.現在,開発した装置の性能評価を実施しています.



   研究テーマの紹介 > 高速高剛性水静圧スピンドルの開発と熱的安定性の検討

Fig.6
図6 高剛性水静圧スピンドル

 カメラのレンズ製作に必要なレンズ用金型を加工する超精密工作機械には,高精度のスピンドルが必要不可欠です.超精密工作機械用スピンドルには,高い回転精度が要求されるため,通常,静圧軸受が使用されます.静圧軸受の潤滑流体に水を使用することにより,高い負荷容量と剛性が期待できます.また,回転時の粘性摩擦による発熱が少なく,装置の冷却媒体としても優れているため,スピンドルの高い熱的安定性が期待できます.

 レンズ用金型の製作においては,高硬度材に超精密切削加工を行うことが望まれています.この場合,高性能な切削工具に加え,高剛性スピンドルが必要になります.そこで本研究では,高硬度材を加工して高い形状精度を持った金型製作を可能にすることを目的として,軸受に水静圧軸受を組み込んだ,高剛性スピンドルの設計,製作を行っています.図6のスピンドルは,スラスト軸受に対抗式水静圧軸受を使用し,スラスト方向の高い支持剛性を得るために開発されたものです.

また,超精密加工では熱膨張などによるスピンドルの僅かな変形も,加工精度に大きな影響を及ぼします.そこで,高速回転時における発熱を予測し,静圧軸受に供給する水の温度を制御することで熱変形を抑制するようなスピンドルの設計・開発を検討しています.



   研究テーマの紹介 > NC工作機械の省エネルギー化

Fig.7
図7 CAD/CAMシステムにより
生成される工具経路

 製品の大量生産は,製品の設計と工具経路を生成するCAD/CAMシステムと,加工を行う数値制御(NC)工作機械を中心に成り 立っています.ここで工作機械が消費するエネルギーは,材料を削る経路によって違っています.同じものをつくろうとしても,削り方や削る方向など工作機械 の動きによって,大きく消費エネルギーが異なるのです.

 そこで本研究では,消費エネルギーのシミュレーションモデルを作成し,最もエネルギーを使わない最適な動きをする経路を検討する ことで,工作機械の消費エネルギーを削減することを目的としています.将来的には,消費エネルギーを考慮した工具経路の生成が可能なCAD/CAMシステ ム・工作機械の知能化を目指しています.



   研究テーマの紹介 > 楽器演奏システムの開発

Fig..8
図8 ヴァイオリン演奏装置

 自動楽器演奏システムの開発を行っています.これまでに管弦打楽器(ウクレレ・リコーダー・グロッケン)の開発がそれぞれ行われ てきましたが,つぎにヴァイオリン演奏装置の開発に着手しました.エンターテイメントとしてだけでなく,人が楽器を練習する際の指導者の代わりなどへの応 用も期待されます.



   最近の研究成果
  • ビルトインモータスピンドルの最適冷却条件に関する研究(第1報) ビルトインモータスピンドルの温度変化シミュレーション, 砥粒加工学会誌, Vol. 64, No. 5, pp. 254-259. (2020-5).

  • 工作機械用温度制御システムの開発と制御性能の基礎的評価, 砥粒加工学会誌, Vol. 64, No. 4, pp. 208-213. (2020-4).

  • エンドミル外周刃加工における数値制御工作機械駆動系の消費エネルギ, 精密工学会誌, Vol. 81, No. 5, pp. 429-434. (2015-5).

  • ウォータドライブステージの開発と速度制御,日本機械学会論文集, Vol. 80, No. 815, p. DSM0214, (2014-7).

  • 数値制御工作機械送り駆動系の消費エネルギに基づく工具経路評価,精密工学会誌,Vol. 80, No. 7, pp. 699-704. (2014-7).

  • 送り駆動系におけるエネルギ収支の評価, 精密工学会誌, Vol. 80, No. 4, pp. 395-400, (2014-4).

  • Measurement and Simulation and of Energy Consumption of Feed Drive Systems, J. of mechanics Engineering and Automation, Vol. 4, No. 3, pp. 203-212, (2014-4).

  • Development of cam-drive type proportional valve for water hydraulics, Intl. J. of Automation Technology, Vol. 6, No. 4, pp. 450-456, (2012-7).

  • 小型流体駆動スピンドルの回転速度制御用ロータリ形流量制御弁,日本機械学会論文集(C編), Vol. 77, No. 774, pp.. 514-526, (2011-2).

  • Angular Position- Control of Fluid-Driven Bi-Directional Motor, Proc. IMechE Part C: J. Mech. Eng. Sci., Vol. 224, No. C11, pp. 2350-2362, (2010-11).

  • 回転角制御機能を備えた流体駆動スピンドルの開発と回転角制御,日本機械学会論文集(C編), Vol. 76, No. 763, pp. 749-758, (2010-3).

  • Modelling and characteristics of fluid-driven bi- directional motor for angular position-control system, Proc. IMechE Part C: J. Mech. Eng. Sci., Vol. 224, No. C4, pp. 863-876, (2010-4).

  • Development of a direct pressure-sensing pressure-reducing valve for water hydraulics, Proc. IMechE Part I: J. Syst. Control Eng., Vol. 222, No. I8, pp. 787-797, (2008-12).

  • Development of a water hydraulic pressure-compensated flow control valve, Intl. J. of Fluid Power, Vol.. 9, No. 3, pp. 25-33, (2008-11).

  • Development of a direct pressure-sensing water hydraulic relief valve, Intl. J. of Fluid Power, Vol.. 9, No. 2, pp. 5-13, (2008-8).

  • Measurements and Evaluations of Drilling Burr Profile, Proc. IMechE Part B: J. Eng. Mfr., Vol. 220, No. 4, pp. 513-523, (2006-4).


   研究室の写真
集合
2016集合写真
BBQ
富士見合宿(BBQ)
花火1
富士見合宿(花火-1)
花火2
富士見合宿(花火-2)
飲み
富士見合宿(懇親会)
集合
富士見合宿(集合写真)

   研究室の卒業生向け

■研究室OB/OG会について

 今年度のホームカミングデーは2016年10月16日です.

■連絡先について

 研究室の名簿は随時更新しています.皆さんの連絡先が変更になった場合には,メールで中尾教授あるいは楠山助教まで連絡して下さい.


   連絡先
住所
〒221-8686
神奈川県 横浜市神奈川区六角橋 3-27-1
神奈川大学 工学部 機械工学科
部屋
12号館 39室:中尾教授室,26室:研究室
電話
045-481-5661(内線 3489:中尾教授室,3475:研究室)
Fax
045-491-7915(総務課)
E-mail
中尾陽一教授: nakao[at]kanagawa-u.ac.jp
( [at] は半角の @ に変更してください )