◆講演�T：世界の産業を支える工作機械技 術の研究 　　　　　　　　　　　　(講師：神戸大学大学院 工学研究科 機械工学専攻 佐藤 隆太 助教)

講演要旨： 　自動車やテレビ，ペットボトルに至るまで，身の回りにあるほぼ全ての工業製品の生産には数値制御工作機械が関わっていま す．このため，工作機械技術は様々な産業の基盤となる大変重要な技術です．本講演では，最近の工作機械市場の動向に始まり， 工作機械の代表的な運動誤差である象限突起の発生原理とその補正，機械の運動誤差と加工面との関係，そして工作機械の消費 電力について紹介させて頂きました． 　数値制御工作機械は除去加工により金属を所望の形状に作り上げる機械であり，様々な製品の金型や自動車部品，航空機部品等 の製造には必ず用いられます．とくに切削加工を行う工作機械については，1982年から2008年までの間，日本が世界一の生産国で あり，世界の産業を支え続けてきました．2009年以降は生産額世界一の座を中国にあけ渡しましたが，日本の技術的な優位性は今 後も保たれるものと予想されます． 　世界の工作機械の生産額は増減を繰り返しながらも右肩上がりの状況にあります．最近では，スマートフォンなどの筐体の加工 法が，これまでの金型による成型加工から工作機械による削りだし加工に変化しており，数万台の小形マシニングセンタを用いた 精密加工が行われています．加工法が削りだし加工に変化した大きな理由は，設計変更への対応の速さや製品の質感であり，この ような加工では，加工精度もさることながら仕上げ加工面の品位が大きな問題となります． 　さらに，航空機業界では今後20年の間に2万機近くの新規機材の需要があると予測されており，複雑な形状をもつタービンブレ ードなどの航空機部品の加工のために，回転軸を有する多軸制御工作機械や，耐熱合金のように削り難い材料の加工技術に対する 需要がますます高まっています． 　数値制御工作機械による加工では，数値制御工作機械の運動誤差がそのまま製品に転写されるため，製品の品質向上のためには 工作機械の運動誤差の低減が必須です．私は，これまでに摩擦力の影響により生じる代表的な運動誤差である「象限突起」につい て，その発生原理を解明したほか，摩擦モデルに基づく補正方法を開発して実用化にまでつなげてきました．さらに，運動誤差の 特性により，同じ大きさの運動誤差でも加工面に及ぼす影響が異なることなどを明らかにしました．最近では工作機械の消費電力 とその削減に関する研究にも取組んでおり，日本の工作機械技術の向上を通じて世界の産業の進歩に貢献することを目指していま す． 　最後になりましたが，本講演の機会を与えて下さったKTCMの皆様に感謝申し上げます． 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　画像をクリックするとppt画像が表示されます

◆講演�U：中性子ラジオグラフィを用いたヒートパイプの可視化 　　　　　　　　　　　　(講師：神戸大学大学院 工学専攻科 機械工学専攻 杉本 勝美 助教)

講演要旨： 　コンピューターの集積回路やインバータなどの電力変換装置では，発熱密度が増大し強制空冷領域を超えようと しています．今後，更なる高集積素子などに対応するためには冷媒を用いた高性能な熱分散技術であるヒートパイ プが注目されています．本講演では非破壊で機器内部を可視化可能な中性子ラジオグラフィを用い，2種類のヒート パイプの可視化実験について紹介させて頂きました． 　ヒートパイプは作動流体の蒸発・凝縮の繰り返しによって外部動力なしに高温部から低温部へと熱輸送を行いま す．その性能特性を把握するためには動作時の内部流動観察が有効な手段となります．今回紹介させて頂いた自励 振動ヒートパイプは動作原理やその性能特性が把握されておらず，作動流体の可視化結果より性能特性を検討しま した(図1)．可視化結果から作動流体であるブタンが可視化され，作動流体が隔列で存在し振動しているのが確認で きました．さらにこの振動を把握するため，動作時の可視化画像を二値化，引き伸ばすことにより，時系列変化での 作動流体の挙動を明らかにする手法を確立しました(図2)．その結果，内部流体挙動は質量−ばねモデルで整理でき， モデルは実験結果を予測可能であることを紹介させて頂きました． 　最後に，このような発表の機会を与えて下さったKTCM会員の皆様に感謝申し上げます．     　　　　　　   　　　　　　　 図1　自励振動ヒートパイプの外観(左)と中性子ラジオグ 　　　 ラフィによる可視化画像(右)   　　図2　二値化による画像処理(左)と引き伸ばし による 　　　　　時系列変化(右)