産業技術総合研究所（理事長＝中鉢良治氏）測定標準研究部門（研究部門長＝千葉光一氏）長さ計測科　幾何標準研究室 渡部司上級研究員は、マグネスケール（社長＝藤森 徹氏）と共同で超高精度な聴講分解能のロータリーエンコーダーを開発した。

今回開発したロータリーエンコーダーは、マグネスケールの高分解能ロータリーエンコーダーに産総研が開発したSelfA（自己校正機能付き角度検出器）の技術を応用したもので、これまでの市販品では達成できなかった360°の2の33乗（約86億）に分割した超高分解能、±0.03″（角度秒）の超高精度で角度を計測できる。このロータリーエンコーダーを組み込んだ工作機械で、複雑なエンジンブレードなどの加工を行うと、形状精度が上がるだけではなく加工面の表面粗さが改善され、研磨せずに鏡面加工を行える可能性がある。またタービン部品や風力発電の歯車のように大型化と精密加工の両立が必要となる部品の加工精度と生産性の向上が期待される。

なお、この成果の詳細は、英国科学雑誌「Measurement Science and Technology」に本年4月16日（英国時間）にオンライン掲載された。

開発の社会的背景と研究の経緯

工作機械、半導体の直接描画装置、精密測定機や光学部品加工機などの高分解能角度計測には、高精度、高分解能、高速応答のロータリーエンコーダーが不可欠だが、ロータリーエンコーダーにはメモリ誤差に加えて、機器の回転軸への取り付け時に発声する偏心誤差などの角度誤差要因があり、取り付け後のロータリーエンコーダーを用いて0.1″（角度秒）を超える高精度での角度計測や制御を行うことは困難だと考えられてきた。

マグネスケールでは、高速応答できる超高分解能ロータリーエンコーダーを開発している。
ロータリーエンコーダーの円盤状のメモリスケール（直径167mm）から出力される角度信号の分解能（角度信号パルスの数）は、通常は360°の一回転で数万パルスから10万パルスが一般的だが、マグネスケールのロータリーエンコーダーは200万パルス以上の分解能を達成している。ところが、メモリスケールとそのメモリを検出する検出ユニットが分離しているため、装置（例えばモーターや工作機械など）の回転軸に取り付けるときに、装置の回転軸中心と目盛スケールの回転軸中心の間に軸ズレ（偏心）が生じてしまう。偏心は角度誤差の要因となるため、利用時の精度を推定することが困難であり、超高分解能ではあるが高精度とはいえなかった。

産総研では、これまでSelfAの技術により0.1″（角度秒）の精度を持つロータリーエンコーダーを開発してきたが、数十万パルス以下の分解能を対象としており、超高分解能のロータリーエンコーダーに対するSelfAの技術の実証研究は行っていなかった。そこで両者は、超高分解能ロータリーエンコーダーにSelfAを適用する田モノ共同研究を行うに至った。

研究の内容

図1（左）に示すマグネスケールが新規開発した直径167mmの目盛スケール（一周あたりの穴子ル正弦波信号数：2の21＝2.097.152）と図1（右）に示す分離型の検出ユニットを複数個用いて、SelfA機能を持つロータリーエンコーダーを製作。SelfAの自己校正機能を持つことで、検出ユニットが出力する角度信号に含まれる角度誤差をロータリーエンコーダー自体が高精度に検出し、補正することができる。このロータリーエンコーダーが検出できる角度誤差には、目盛誤差だけでなく、分離型のロータリーエンコーダーでは困難であった取り付け時の偏心による角度誤差も含まれているため、取り付け後の誤差も検出できる。目盛スケール上の目盛の感覚は1µm。検出ユニットでこの目盛スケールを検出すると、目盛感覚がさらに4分の1になった250nm周期のアナログ信号（正弦波信号）として出力される。検出ユニットの検出原理は格子干渉計方式であるためアナログ信号の信号歪みが非常に小さく、内挿回路を用いて高い精度でアナログ信号を内挿分割してデジタル信号へと変換できる。今回の実験では8個の検出ユニットにそれぞれ内挿回路を取り付け、アナログ信号を4096倍に分割してデジタル信号に変換した。さらに8個の角度信号に対してSelfAの自己校正機能を適用することでデジタル角度信号の角度誤差を高精度に検出することができた。

この角度誤差検出能力を評価するために開発したロータリーエンコーダーを図2で示すように産総研が持つ角度の国家標準器に取り付けて精度評価を行った結果、ロータリーエンコーダー自体が自己校正により検出した角度誤差は360°の全角度領域で±0.03″（角度秒）の精度で正しいことが分かった。ロータリーエンコーダーの取り付けを変えても同じ精度が得られたことから、このエンコーダーを工作機械、半導体の直接描画装置、精密測定器や光学部品加工機などに取り付けた後でも、SelfAによる自己校正を実施することにより、全角度領域で±0.03″の精度が得られることになる。さらにこの研究では全体の精度だけでなく、一目盛スケール内の内挿信号の角度誤差を別途計算した結果、検出位置を変えても±0.0015″（角度秒）以下であることもわかった。



図1：マグネスケールが新規開発した直径167mmの目盛スケール（一周約200万パルス）（左）とマグネスケールの検出ユニットを8個仕様した「自己校正機能付きロータリーエンコーダー」（右）




図2：今回開発したロータリーエンコーダーを角度の国家標準器に取り付けて精度評価をしている実験の様子

今後の予定
原理開発はすでにこの研究で終了しているため、マグネスケールはユーザーの利便性を考慮し検出ヘッドと内挿回路をユニット化したトータルシステムの商品化をこれから検討するとしている。また、さらなる精度改善にも取り組み、現在±0.03″（角度秒）の角度誤差検出能力を±0.01″（角度秒）まで向上させることを目指すとしている。

日立ツール（社長＝田中啓一氏）がこのほど『鋼一般ミーリング加工用インサートJS4045』を開発し、5月20日から本格発売する。

軟鋼から35HRC未満の被削材は、一般には被削性が良いことから、荒加工において高速加工や高送り加工等の高能率加工が用いられるが、このような加工条件では工具刃先の温度が上昇し、クレータ摩耗や刃先の塑性変形が発生し工具の寿命が低下したり、黒皮部や加工穴部等の加工では断続加工になることから、工具の刃先がチッピングする問題があった。

こういった問題を受け、JS4045は耐熱性の高い超硬母材に加えて、PVDコーティング法のよる耐摩耗性と耐熱性の高いコーティング膜採用している。このため高能率加工における工具刃先のクレータ摩耗の低減と、刃先の塑性変形を抑制することが実現し、工具寿命を従来比2倍に改善した。また、母材強度と靱性のバランスに優れる超硬母材を採用することでチッピングを低減し、連続加工から軽断続加工までの幅広い領域で、工具寿命の改善を行なうことができる。
特長は以下のとおり。

（1）耐熱性が高く、耐摩耗性と靱性のバランスに優れる超硬母材の採用
耐熱性の高い超硬母材の採用により、加工熱による刃先の塑性変形を低減し工具寿命を大幅に向上させた。また、母材強度と靱性のバランスに優れる超硬母材の採用により、連続加工から軽断続加工までの幅広い領域の工具損傷を低減した。

（2）耐熱性に優れるコーティング膜を採用
コーティング膜には耐摩耗性に優れる被膜と耐熱性に優れる被膜を採用し、軟鋼から35HRC未満までの鋼材の加工時に発生するクレータ摩耗の抑制を実現した

（3）寿命
軟鋼から35HRC未満までの鋼材のミーリング加工の場合、従来品と比較して２倍の寿命を実現した。

価格は￥1,026　～￥2,873(消費税込み)

DMG 森精機（社長＝森 雅彦氏）が、キトラ古墳壁画に描かれている四神「朱雀」を、同社製の工作機械で削り出し、3D に再現した。削り出した「朱雀」は、4 月22 日（火）から5月18日（日）まで東京国立博物館で開催される特別展「キトラ古墳壁画」と同時開催の「飛鳥－キトラ2016－」にて展示される。

「朱雀」は、古代中国で四方を守護する四神とされた１つで、奈良県明日香村のキトラ古墳（特別史跡、7 世紀末～8 世紀初め）の極彩色壁画に描かれている。

同社では、「今回、キトラ古墳壁画が東京国立博物館で特別展示されることになり、明日香村村長の森川裕一様より、『朱雀を3D に再現することができないか』とご依頼をいただいたことで、朱雀プロジェクトが始動いたしました。2 次元の壁画を、削り出しで3D に再現することは初めての試みであり、加工とプログラム修正を地道に繰り返し、時間をかけて丁寧に製作を行いました。土台部分の仕上げ加工は、特に丁寧に行い、切削加工のみでまるで磨き加工を施したような表面に仕上げています。真鍮は、加工に使用する切削油が付着したままだと腐食し変色しやすいため、加工後の取扱いにも十分気を配りました。完成品には、金色の輝きをいつまでも保つようクリア塗装を施しています」とコメント。

同社では今後、さらに2 体の「朱雀」を製作し、ソリューションセンタ（東京、伊賀）にて展示を予定している。

製作の様子をまとめた動画はコチラ↓
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三菱マテリアル 加工事業カンパニー（加工事業カンパニープレジデント＝増田　照彦氏）は、グラファイト加工用CVDダイヤモンドコーティングエンドミル「DFシリーズ」を追加し、このほど販売を開始した。

グラファイトは放電加工用の電極や治具に用いられており、最近はグラファイトの性能向上により、ますます需要が高まっている。こうした需要に対応するため、同社では2009年にグラファイト加工に最適な性能とラインアップで商品化したグラファイト加工用CVDダイヤモンドコーティングエンドミル「DFシリーズ」を提供し、高い評価を得ていたが、このほどユーザーの要望によりDF2XLB 9型番とDFPSRB 6型番を追加することとなった。

グラファイト加工用CVDダイヤモンドコーティングエンドミル「DFシリーズ」の主な特長は、以下の通り。

①　グラファイト加工に最適化した結晶性の高いダイヤモンドコーティングを採用。従来のダイヤモンドコーティングに比べ高い耐摩耗性を有しており、グラファイト加工において安定した長寿命加工を実現。

②　スクエアからボール、ラジアスまで6シリーズ全132サイズの豊富なラインアップでさまざまな形状加工に対応。

③　ラジアスエンドミルとボールエンドミルは、Ｒ刃と外周刃をシームレス形状とすることにより高精度化。良好な仕上げ面を実現。

タンガロイ（社長＝木下 聡氏）が好評を博している刃先交換式ドリル『TungSix-Drill』（タングシックス・ドリル）に工具径φ20.0 －φ27.0 mm、L/D = 2,3のアイテムを拡充し、このほど発売を開始した。

この商品は刃先交換式ドリルでは世界初のコンセプトとなる6コーナインサートを採用している。通常の両面仕様インサートでは、その形状特性から切削抵抗が高くなりやすい。『TungSix-Drill』は、インサート配置の最適化と独自のチップブレーカ形状によって切削抵抗を低減し、市場で広く使用されている片面仕様インサートを使用した工具と同等の切削抵抗を実現している。また、インサート材種には新開発のコーティング膜を持つ新材種「AH9030」を採用し、耐摩耗性、耐酸化性を大幅に向上している。

主な特長
●工具径：ø20.0 -ø27.0 mm、加工深さL/D=2, 3に対応。
●両面仕様6コーナインサートを採用。
●１種類のインサートを中心刃・外周刃で使用。
●最適なインサート配列で、理想的な切削バランスを実現し、加工穴精度を向上。
●独自のインサート形状により、欠損しやすい中心部分の切れ刃強度を向上。
●ツイステッドオイルホールの採用で、優れた切りくず排出性を実現し、切りくず詰まりを解消。
●耐摩耗性、耐酸化性に優れた新開発のコーティング膜を持つ新材種「AH9030」を採用。
●新表面平滑化技術「PremiumTec」の採用で、安定した長寿命を実現。

日立建機が建設機械の保守部品のグローバル供給体制を再構築するため、グローバル供給拠点である土浦工場（茨城県土浦市）および周辺に分散している部品センタ機能を日立物流が茨城県つくば市に建設する大型物流センターに移転集約する。
このほど日立物流の新建屋が完成し、4月14日に竣工式を実施した。

竣工式には、岡田久司つくば市副市長、日立物流から鈴木登夫会長、中谷康夫社長、日立建機から木川理二郎会長、辻本雄一社長はじめ、関係者78名が出席した。日立建機は、完成した大型物流センターにおける保守部品物流全般を、日立物流に3PL（3rd Party Logistics>の略。企業の物流業務全般を、第三の企業へ包括的に委託して、実行すること）委託し、同社の持つグローバル物流管理システムにより、物流コスト低減と併せてグローバル供給体制の効率化・迅速化を図っていくとしている。

セコ・ツールズは、「Steadyline Combimaster」 のリリースに合わせて、高い評価 を受けている中サイズのフライスカッタ用 「Combimaster」 工具ホルダシリーズをこのほど拡張し、最先端の防振技術 を追加した。このホルダにより、「Combimaster」 シリーズカッタを幅広い用途で使用できるようになり、特に長い突き出し部を必要とする用途や不安定な加工への対応が可能になる。

このシステムではカッタの交換が容易で、スクエアショルダミル、エンドミル、正面フライス加工用カッタ、倣いフライス用カッタ、プランジングカッタ、サイドカッタに対応する。「Steadyline」 には、工具の振動を抑制するダイナミックな防振システムが組み込まれている。特に突き出し部が長い用途に効果的で、工具の寿命と工程の確実性が大幅に向上する。振動を除去することで、過酷な切削条件にも対応できるようになり、加工時間を最大 50 ％も短縮できる。

ケナメタルの微粒子超硬材種と独自のポイント形状を取り入れた新しい『Beyond™ 』材種を取り入れたHPS超硬ソリッドドリルは、優れた切り屑除去率と工具寿命を実現し、アルミニウムの穴あけ加工における工具として注目されている。

超高硬度多結晶ダイヤモンド（PCD）ドリルは、シリンダーブロック、シリンダーヘッド、ギアボックス、サスペンション部品など、重要部品に使用されている一方、高品質のPCDソリューションは価格が高いため、自動車業界のサプライヤーなどは、コストを抑制し、さらに厳しい生産日程を維持することが難しい。

同社の『Beyond KN15™』 超硬材種の優位性は、アルミニウムの機械加工に特化してカスタマイズされており、表面が高度に研磨加工されるため、フルート、マージンおよび切れ刃にかかる摩擦が低減されることである。このため、最小クーラント量（MQL）でも優れた切り屑排出を実現する。ドリル設計の特長として、独自の135度の高性能ドリルポイントを採用し卓越したセンタリング性能と送り量の向上を実現、また、シャープな切れ刃により切削抵抗が低減する。拡張されたスパイラルフルート設計で切り屑排出速度がさらに速くなり、切削抵抗も低減する。なお、直径範囲は3.0から20.0 mm（0.118 から0.787インチ）まで、長さは3XDおよび5XD（スルークーラント）を揃えており、インチ、メトリック、分数およびタッピングサイズも用意している。

日本工作機械工業会がまとめた3月分の受注実績は以下の通り。2014年月3月分工作機械受注総額は、1283.0億円（前月比＋25.8％・前年同月比＋41.8％）となった。受注総額は、7カ月連続の1000億円超で、期末効果に加え、スポット受注もみられたことから、33カ月ぶりの1200億円超。内需は年度末効果もあり、前月比は4カ月ぶりの増加。前年同月比は9カ月連続増加。一方、外需の受注額は期末効果に加え、複数のスポット受注により前月比3割を超える増加。初の900億円超えで史上最高額を更新した。今後は国内の各種政策効果の顕在化に加え、海外経済も回復が見込まれ宇、今後の動向を注視。【3月分内需】378.8億円（前月比＋11.4％　前年同月比＋12.7％）。■内需総額・前月比4カ月ぶり増加、前年同月比9カ月連続増加。・年度末の期末効果もあり、3カ月ぶりの350億円超。・消費増税前の駆け込みの反動や、補助金の採択待ちによる受注先送りもみられる。。① 一般機械　　124.7億円（前月比＋10.8％　前年同月比△0.6％）　　うち金型　　 20.7億円（前月比＋14.9％　前年同月比△2.5％）② 自動車　　　135.4億円（前月比＋8.6％　前年同月比＋46.1％）　 うち部品　　 101.6億円（前月比＋24.2％　前年同月比＋54.4％）③ 電気・精密　32.6億円（前月比＋33.5％　前年同月比△1.0％）④ 航空機・造船・搬送用機械　17.7億円（前月比＋9.0％　前年同月比＋19.8％）　【3月分外需】904.2億円（前月比＋33.0％　前年同月比＋58.9％）。■外需総額・前月比は2カ月連続増加　前年同月比は5カ月連続増加。・初の900億円超えで、史上最高額を更新（従来2011年6月：868.9億円）・アジアのスポット受注がさらに拡大し、北米でも高水準の受注。① アジア：496.7億円（前月比＋60.5％　前年同月比＋103.6％）・東アジア：417.1億円（前月比＋82.6％　前年同月比＋152.5％）〈中国〉：374.3億円（前月比＋107.5％　前年同月比＋194.3％）・その他アジア：79.6億円（前月比△1.8％　前年同月比＋1.0％）〈タ　イ〉：31.3億円（前月比△18.9％　前年同月比＋29.1％）〈インド〉：19.5億円（前月比＋42.7％　前年同月比＋9.5％）② 欧州：152.1億円（前月比△1.0％　前年同月比＋30.9％）〈ドイツ〉：48.8億円（前月比＋4.0％　前年同月比＋27.3％）③ 北米：241.4億円（前月比＋16.3％　前年同月比＋21.3％）〈アメリカ〉：205.3億円（前月比＋6.3％　前年同月比＋23.9％）

【超硬合金重量】463トン（前年比122.9）。【超硬工具生産額】切削工具186億7100万円（前年比123.0）、耐摩工具30億6300万円（同118.6）、鉱山土木工具6億400万円（同95.7）、その他工具4億7700万円（同95.0）、焼結体・工具18億4700万円（同131.8）、合計246億6200万円（同121.5）。【輸出入】輸出85億1500万円（前年比134.7）、輸入47億2400万円（同117.1）。【超硬工具出荷額】切削工具200億6900万円（前年比124.9）、耐摩工具30億2600万円（同117.9）、鉱山土木工具6億6800万円（同94.5）、その他工具4億700万円（同130.0）、焼結体・工具21億6100万円（同126.2）、合計263億3100万円（同123.2）。【刃先交換チップ】生産2697万7000個（前年比121.0）、出荷2757万3000個（同124.5）。