大学校及び設置科 関東職業能力開発大学校生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、機械加工、測定、材料、流体力学、設計・製図
課題に取り組む推奨段階 機械設計製図および機械加工実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題の製作を通して、主に精密・微細機械加工技術の実践力を身に付ける

製作の目的と概要

  ものづくりの基盤である加工技術分野では、より高精度な加工や微細な加工が求められています。空気静圧軸受は、軸と軸受とのわずかな隙間に圧縮空気を供給することにより非接触で軸を支える軸受形式で、その高速性や高精度な特性を利用した機器も多くなってきています。空気静圧軸受の製作には、軸受隙間の高精度な確保が重要であり、空気を供給するための微小な穴が必要です。本実習課題は、汎用工作機械による切削加工を前提としていますが、空気静圧スピンドルの製作を通して精密加工技能・技術を向上させるとともに、微細加工技術を習得することを目的としています。

成果

  本空気静圧スピンドルは、許容負荷容量100N程度の小型高速ボール盤への利用を想定し、汎用工作機械による切削加工が前提であることから、軸受隙間を0.1mm±10μmに設定して製作しました。また、圧縮空気の供給は自成絞りとし、給気穴径を変化させる実験も試みました。
 製作したスピンドルは軸受隙間が大きいために実用性は乏しいものの、空気軸受として機能する現象を確認することができました。また、給気穴径は大きい方が良好な結果でした。
  本実習課題を通して学生の“精密さ”への意識が高まり、精密切削加工の技能・技術レベルが向上しました。また、給気穴の加工を通して微細・小径穴加工技術を習得することができ、総合的な加工技術の向上につながったものと考えます。
空気静圧スピンドルの制作(H18)の画像1
図1 空気静圧スピンドルの断面図
空気静圧スピンドルの制作(H18)の画像2
写真1 製作した空気静圧スピンドル
空気静圧スピンドルの制作(H18)の画像3
写真2 加工したスピンドル部品