β版

楕円振動切削と呼ぶ独創的な加工方法を考案し、その実用化を目的とした研究開発を行っている. 本手法では右図のように工具刃先を楕円振動させながら加工を行う。 断続的に切りくずを引き上げながら切削を行うため、通常切削に比べてせん断角が大きくなり、切削力・切削エネルギ・切削熱を小さくすることができる. また、通常切削では急激な工具摩耗や被削材の脆性破壊のため、実用的に不可能と考えられてきた焼入れ鋼やガラスの鏡面加工が可能となる. 現在、その切削プロセスの解析・計測に関する基礎研究や、単結晶材料や焼結材料など各種難削材料に対する応用、マイクロ/ナノスケールの機能性表面の高効率超精密加工などの研究を進めている.

楕円振動切削加工では，焼入れ後の金型鋼に対して，鏡面レベルの表面粗さを達成することができる． このため本手法を金型加工に利用する場合には，形状精度を劣化する磨き工程が不要（磨きレス）となり，加工精度が高く，シャープエッジなどの磨きが困難な形状の加工も可能となる． しかし，従来の２自由度の振動子や制御システムでは振動工具と被削材の干渉等により加工形状が制約される． そこで，実用的な3次元自由曲面を有する金型の加工を可能とする3自由度超音波楕円振動工具および制御システム，さらにこれらを用いた自由曲面の鏡面加工技術の開発を行っている． 本システムは，金型鋼の磨きレス鏡面加工等を実現する次世代製造技術として期待されている．

半導体製造プロセスの1つとして，ウェハ表面に発生する凹凸を平坦化するためにCMP (Chemical Mechanical Polishing)とよばれる研磨技術が利用されている． 集積度の高い製品の製造では必須の技術であり，研磨レート制御性やスクラッチ抑制などの性能向上が望まれている． 本研究ではALE有限要素法を利用した高精度な研磨プロセス解析モデルを開発し，従来技術では困難であった材料特性などの各種条件が研磨プロセスに与える影響を高精度推定できる解析手法の開発を行っている． さらに，研磨レート分布の制御技術や新しいプロセスモニタリング技術について検討を進めている．

近年，１つの小型チップ上で流体の混合や抽出，分析等を行うシステム（μ-TAS）の研究が行われている．
しかし，これに形成されるマイクロ流路では，微小寸法故にレイノルズ数の小さな層流となり，流体が混合し難いことが課題である． このため，マイクロミキサの研究開発が多く行われているが，従来は主に半導体プロセスを利用するため，その形状が制限され，混合効率が悪い，製造が困難であるなどの問題があった． そこで本研究では，機械加工によって金型を作成し，1回の転写成形で量産が可能な独自の高効率パイこね変換型マイクロミキサを考案し，低コストと高効率混合を両立するマイクロミキサの開発を試みている．