2007 Fiscal Year Annual Research Report
高機能光学素子加工のためのダイヤモンド切削主具の長寿命化
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19560129
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
島田 尚一 Osaka Electro-Communication University, 工学部, 教授 (20029317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 誠宏 関西大学, 工学部, 教授 (50067732)
田中 宏明 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60330156)
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| Keywords | 機械工作・生産加工 / 超精密切削加工 / ダイヤモンド工具 / 長寿命化 |
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| Research Abstract |
本研究は、ダイヤモンド切削工具の寿命を決定する損傷発生機構を解明し、その結果にもとづき、銅、Ni-P、さらに、高機能光学素子の型材として理想的な鉄系金属の超精密切削加工におけるダイヤモンド工具の長寿命化を実現するための技術を提案、開発することを目的としており、今年度の主な成果は以下の通りである。
1.ダイヤモンド工具の損傷が激しい被削材であるNiと、何とか削れるNi-Pの加工における損耗機構を解明するために、現有の接触加熱実験装置を用いて、加工中の工具雰囲気を模擬した接触加熱モデル実験および第一原理計算を行い、損耗はダイヤモンド表面炭素原子のバックボンドがNiとの接触によって弱まり、炭素原子が脱離するだめであることを示した。また、Pの添加によってバックボンドの強度低下が抑制されることも明らかにした。
2.銅を250℃程度に加熱し、ダイヤモンド工具を接触させる研磨装置を試作し、工具すくい面を研磨した結果、工具寿命が延びることを示した。研磨により、残留マイクロクラックが除去されたためであると考えられる。
3.ダイヤモンド原石中の窒素不純物にもとづく特徴的な赤外吸収ピークの相対吸収係数と試料のヘルツ強度および工具寿命との関係を調べ、B2センターと呼ばれる欠陥を持つ原石は強度が高く、銅の切削において寿命も長いことを示した。
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