研究者詳細 - 楢原　弘之

論文 - 楢原　弘之

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Special Issue on Recent Progress in Manufacturing Technology 査読有り国際誌

Narahara Hiroyuki, Gao Feng

International Journal of Automation Technology ( 富士技術出版株式会社 ) 16 ( 5 ) 519 - 519 2022年09月

担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

<p>The continued effects of the global spread of COVID-19 have reaffirmed that restrictions on the movement of people and products have geopolitical consequences. In addition, the impacts involved in the decarbonization of the global environment have further strengthened the growing demand for the building of a sustainable society. These factors have had no small impact on the global economy and on global manufacturing as well. In this context, the demand for the realization of new manufacturing technologies that can respond to changes in social and economic environments has been growing.</p><p>This special issue focuses on recent advances in manufacturing technologies that maximize product quality and reduce costs, with an emphasis on the machinery industry. This special issue of the IJAT contains 12 papers. These include works on cutting technology, machining metrology, advanced machine tools, gear manufacturing technology, additive manufacturing, and more. The first five papers are proposals for new cutting technologies and elucidations of cutting phenomena. The next three papers are new proposals for machining measurements. The next two papers are on precision positioning technologies and a rack gear compensation technology. The last two papers are theoretical investigations into the basic phenomenon of additive manufacturing and its applications.</p><p>These papers were originally presented at the 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing in the 21st Century (LEM21), held in Kitakyushu, Japan in 2021. The papers have been revised and expanded at the request of the editors.</p><p>The editors would like to thank all authors for their comprehensive efforts in making this special issue possible, and would like to thank the anonymous reviewers for their hard work. We wish them all the best in their future research in this field of manufacturing technology.</p>

DOI： 10.20965/ijat.2022.p0519

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85137452482&origin=inward

3Dプリンタによるスナップフィット機能性評価を可能とするための製造能力の評価

國松遙平, 楢原弘之, 是澤宏之, 田口宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2022S ( 0 ) 355 - 356 2022年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>スナップフィット部品の設計において、最終製品は射出成形機で作られることが多く、試作として3Dプリンタを用いられる場合がある。しかし、3Dプリンタで作成した試作品と最終製品では材料や成形方法の違いにより、機械的物性値の相関性が明らかでない。本実験では、準備段階として射出成形機で作成するスナップフィット部品を用いて曲げ試験を実施し、機械的物性値のばらつき調査を行った。</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2022s.0_355

金属光造形法におけるメルトプール断面の硬化形状予測に関する研究

福永泰一朗, 楢原弘之, 是澤宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2022S ( 0 ) 359 - 360 2022年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>金属光造形法は金属材料をレーザ光で選択的に溶融・凝固させ積層し, 立体的な造形物を完成させる手法である. 本稿では造形条件を新しく決定する際のプロセスを簡略化することを目的として金属材料が溶融した一部分であるメルトプールの硬化形状を表す理論式を導出した.また,マルエージング鋼材料にレーザ光を複数の条件で照射し,メルトプールの硬化形状を測定することで導出した理論値との比較を行った.</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2022s.0_359

金属付加製造法における曲げによるサポート材除去時の応力拡大係数の評価

松田康史郎, 楢原弘之, 是澤宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2022S ( 0 ) 361 - 362 2022年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>金属付加製造法の粉末床溶融結合法には,サポート材を要する造形がしばしば存在する.しかし,このサポート材は除去の点で課題を有している.本実験では,先行研究より,分離の手法として有効と考えられる曲げ試験を行い,破断力の測定を行った.また,曲げによる分離が可能となるかどうかは急速破壊が起きているかどうかに起因すると考え,サポート除去時の応力拡大係数を,実験結果をもとに算出を行った.</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2022s.0_361

金型変形挙動に基づく成形不良の検討

道平和樹, 是澤宏之, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2022S ( 0 ) 335 - 336 2022年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>射出成形機では，溶融樹脂を高速かつ高圧で流入させるために金型に大きな圧力が生じる．すると金型分割面に間隙が生じ，そこに樹脂が流れ込むことでバリという成形不良が起きる．そこで金型の変形挙動に着目し，流動樹脂解析を用いて実際の射出時にかかる圧力を算出し，構造解析により金型に生じる間隙を求め，検討したので報告する．</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2022s.0_335

熱溶解積層法用フィラメントに関する研究

日高明, 是澤宏之, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2022S ( 0 ) 357 - 358 2022年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>本研究の目的は，通常，押し出し成形法によって成形される熱溶解積層法用フィラメントについて，射出成形法の援用による強度向上を図ることである．本報では，成形品からの糸状試験片取り出し方法および強度評価用の治具について検討した．</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2022s.0_357

3次元金属積層造形におけるレーザ焼結プロセスの可視化と高機能金型製造への応用招待有り

楢原弘之

FORM TECH REVIEW ( 公益財団法人天田財団 ) 31 ( 0 ) 72 2022年01月

Intelligent Diagnosis for Micro Hole Drilling State by Acoustic Emission Signal Analysis 査読有り国際誌

NAKANO Taro, KORESAWA Hiroshi, NARAHARA Hiroyuki

Proceedings of International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st century : LEM21 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021.10 ( 0 ) 018-036 2021年11月

担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

<p>In this paper, we introduce an intelligent diagnosis technique for micro-hole drilling state based on the analysis of acoustic emission (AE) signals emitted during the process. Through the analysis of the AE signal waveforms in both the time and frequency domains, we attempted to estimate tool condition in micro-hole drilling, and tried to diagnose abnormal state that may lead to tool breakage.</p>

DOI： 10.1299/jsmelem.2021.10.018-036

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmelem/2021.10/0/2021.10_018-036/_pdf

Study on support size dependency for support removal of metal additive manufacturing 査読有り国際誌

Matsuda Koshiro, Narahara Hiroyuki, Koresawa Hiroshi

Proceedings of International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st century : LEM21 ( 一般社団法人日本機械学会 ) 2021.10 ( 0 ) 147-151 2021年11月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

<p>The powder bed fusion method of Metal additive manufacturing, Support materials are often required for modeling. However, this support material has a problem in terms of removal. Currently, this support material is removed by processing such as cutting. It will lead to the development of the industry if it can be removed by simple processing without taking time and cost by cutting. Therefore, we research on a support structure that works as a support material during modeling and can be easily removed after building. In this experiment, we performed bending and tensile tests for separation. In addition, a theoretical consideration of the support dimensions to enable separation was performed.</p>

DOI： 10.1299/jsmelem.2021.10.147-151

その他リンク： https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmelem/2021.10/0/2021.10_147-151/_pdf

Study on Prediction of Melt Pool Shape in SLM Method for Maraging Steel 査読有り国際誌

Fukunaga T., Narahara H.

10th International Conference on Leading Edge Manufacturing Technologies in 21st Century, LEM 2021 456 - 457 2021年11月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

The Selective Laser Melting (SLM) of the powder bed fusion is a method of laminating metal powder that are selectively melted and solidified by laser beam to build a three-dimensional object. In recent years, its use has expanded in various fields such as the automotive industry, medical industry, and aerospace industry. In this study, we propose a molten pool formation model that uses only a small number of parameters that dominate melt pool shape formation. The formula was derived and compared with the experimental values.

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85124790843&origin=inward

CADを用いたヘリカルギヤ創成研削シミュレーションの検討

下坂隆昭, 楢原弘之, 是澤宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 267 - 268 2021年03月

担当区分：最終著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>今日の伝達用歯車において高効率化、静音化が求められており、加工工程において熱処理後の仕上げ加工により熱処理歪みを除去するといった工夫がされている。今後のコスト、開発時間削減のために、CAD上でヘリカルギヤの研削加工をシミュレーションし、正確な歯面測定および研削加工を視覚的に確認できる環境の構築をおこなう。</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_267

Analysis of thermal behavior during selective laser melting additive manufacturing

TANKASEM Warot, 楢原弘之, 是澤宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 395 - 396 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>This research will represent the analysis of thermal behavior during the SLM manufacturing, calculated with deposited energy density and specific heat capacity formula. There are compared with actual temperature measured during manufacturing by an infrared thermo spot sensor.</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_395

3Dプリンティングによる構造材料へのインプロセス導電パターン形成手法に関する研究

竹下未来, 楢原弘之, 是澤宏之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 386 - 387 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>3Dプリンティング手法の1つである材料押出法は材料の変更が容易なため，性質の異なる材料を用いて，造形物への機能性付加が期待される．本研究では，樹脂と導電性材料の同時造形による立体回路形成の実現を目指している．本稿では導電パターンの断線防止を目的とし，樹脂の色とフィラー材に着目して熱可塑性樹脂加熱時の熱変形を調査した結果及び実際に造形物内部へ導電パターンを形成した場合の検証結果について報告する．</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_386

金属光造形法における造形物の硬化形状予測に関する研究

福永泰一朗, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 397 - 398 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>金属光造形法において目的とする加工物を作製するには金属の凝固状態の予測が必要である. 本稿ではレーザを用いてマルエージング鋼粉末を溶融凝固させる造形において, レーザ出力やレーザ走査速度を変化させた際に造形物がどのように変化するかをメルトプールの凝固形状から測定した. また, 理論値からメルトプールの硬化形状を算出し造形物の硬化形状予測が実験値に対して比較検討を行った.</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_397

熱溶解積層法に用いるフィラメントの強度向上に関する研究

日高明, 是澤宏之, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 382 - 383 2021年03月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>熱溶解積層法はフィラメントと呼ばれる樹脂の線材を溶融・積層することで造形物を得る手法であり、自由度の高い手軽な付加加工の一手法である。フィラメントの強度を向上させることができればより広い分野での利用が期待される。本報では通常押出成形で作成されるフィラメントについて射出成形により成形することで、その強度向上を検討する。</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_382

熱溶解積層法による造形物の強度向上に関する研究

井上貴明, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 384 - 385 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>近年, 付加製造技術と呼ばれる造形法の一種である熱溶解積層法が広く知られてきている．金型などを必要とせず安価で迅速な造形が可能で多品種少量生産に適しているが, 欠点として積層間における強度が低いことが挙げられる. そこで本研究では熱溶解積層方式3Dプリンティング造形物の引張強度向上を目的とする.</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_384

ダイカスト金型用鋳抜きピンに発生する応力の低減に関する研究

西田拓人, 是澤宏之, 楢原弘之, 中村克昭, 泉川達哉, 松本幸礼

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 97 - 98 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>ダイカスト金型の主な寿命原因に，ヒートチェックによる破損が挙げられる．アルミニウムダイカスト金型は溶湯充填により急激に加熱され，その後離型剤スプレー塗布により急激に冷却される．特に細径である鋳抜きピンの寿命は非常に短く，アルミニウムダイカスト生産に及ぼす影響が大きい．本報では鋳抜きピンに生じる伝熱に起因する応力に着目し，解析ソフトを用いて表面近傍の応力を抑制可能な形状を検討した．</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_97

グリップ部の形状特徴が感性評価の結果に及ぼす影響の調査

野中皇佑, 楢原弘之

精密工学会学術講演会講演論文集 ( 公益社団法人精密工学会 ) 2021S ( 0 ) 685 - 686 2021年03月

担当区分：責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

<p>近年モノづくりにおいて感性評価の重要性は高まってきている．中でも手で持って使用する製品は多く，持ち心地を向上させることは製品価値を高めるのに大きく寄与すると考えられる．それに伴い人の感性の定量化し，製品の設計に応用することはとても重要である．そこで本研究では持ち心地の定量化を目的として感性評価の結果と形状特徴の関係について調査を行う．</p>

DOI： 10.11522/pscjspe.2021s.0_685

Intelligent Diagnosis for Micro Hole Drilling State by Acoustic Emission Signal Analysis 査読有り国際誌

Nakano T., Koresawa H., Narahara H.

10th International Conference on Leading Edge Manufacturing Technologies in 21st Century, LEM 2021 589 - 593 2021年01月

担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

In this paper, we introduce an intelligent diagnosis technique for micro-hole drilling state based on the analysis of acoustic emission (AE) signals emitted during the process. Through the analysis of the AE signal waveforms in both the time and frequency domains, we attempted to estimate tool condition in micro-hole drilling, and tried to diagnose abnormal state that may lead to tool breakage.

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85124804242&origin=inward

Study on support size dependency for support removal of metal additive manufacturing 査読有り国際誌

Matsuda K., Narahara H., Koresawa H.

10th International Conference on Leading Edge Manufacturing Technologies in 21st Century, LEM 2021 425 - 426 2021年01月

担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

The powder bed fusion method of Metal additive manufacturing, Support materials are often required for modeling. However, this support material has a problem in terms of removal. Currently, this support material is removed by processing such as cutting. It will lead to the development of the industry if it can be removed by simple processing without taking time and cost by cutting. Therefore, we research on a support structure that works as a support material during modeling and can be easily removed after building. In this experiment, we performed bending and tensile tests for separation. In addition, a theoretical consideration of the support dimensions to enable separation was performed.

その他リンク： https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85124800765&origin=inward

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