1991 Fiscal Year Annual Research Report
極微小ダイヤモンド砥石によるセラミックスの微細加工関する研究
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02650083
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
庄司 克雄 東北大学, 工学部, 教授 (80005339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
厨川 常元 東北大学, 工学部, 講師 (90170092)
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| Keywords | ダイヤモンドホイ-ル / 微小径軸付き砥石 / 溝研削 / 研削切断 / 曲線切断 / マイクロル-タ / セラミックス / 高速回転 |
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| Research Abstract |
最近のいわゆるメカトロニクス製品では、部品の集約化、小型化が急速に進んでいる。それにともなって部品加工においては、微細化に対する要求が重要な課題となっている。しかもこれらの製品に使用される材料は、セラミックスなどの硬脆材料が多く、物理的、化学的加工が不向きなために専ら研削加工に依存している。本研究は、このような微小部品の3次元加工を微小径の軸付きダイヤモンドホイ-ルを用いて行うことを目的にしたもので、昨年度は加工機械を設計製作し基本的な加工特性を明らかにした。本年度は、さらに砥石軸方向に微小振動を付与することによって、砥石の寿命向上、仕上げ面粗さの改善を図ったものである。
砥石軸方向の振動は、振磁石と板ばねを用いた工作作振動装置で与えた。振幅は、板ばねに取り付けた鉄心とコイルとのクリアランスを調節することによって変えることができる。また振動数は、インバ-タを用いて480Hzまで可変である。
本実験では、昨年度の実験結果に基づき超硬基材の軸付き砥石を使用した。図1は、振幅を10μmとして、窒化アルミニウムを研削したときの研削抵抗に対する振動数の影響を調べた結果である。なお窒化アルミニウムの板厚は1.7mmで、砥石の直径は0.46mmである。この結果から明らかなように、振動を付与することによって研削抵抗が低下し、特に400Hzでは切断距離の伴う増加率も約1/6に低下した。この効果は切断速度の大きい場合には、消失した。また振動を付与することによって、仕上げ面粗さや切断面の平坦度も向上した。
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