Life extension of diamond cutting tool for ultraprecision machining of optical components

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19560129
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Production engineering/Processing studies
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: SHIMADA Shoichi Osaka Electro-Communication University, 工学部, 教授 (20029317)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HIGUCHI Masahiro 関西大学, 工学部, 教授 (50067732) ; TANAKA Hiroaki 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60330156)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: 超精密加工 / 超精密切削 / ダイヤモンド工具 / 工具寿命

Research Abstract

第一原理計算によって、鉄、ニッケルの切削におけるダイヤモンド工具損耗機構を解明し、被削材との相互作用によって工具表面の炭素原子のバックボンドが弱くなって脱離すること、被削材にリンが入っていると、脱離が抑制されることを明らかにした。また、ダイヤモンド原石中に含まれる窒素不純物の型と量によって損傷特性が異なり、窒素の多い原石は熱化学的な損耗速度が大きいが、窒素が板状の欠陥を形成していると、耐チッピング性が高いことを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Tool Life Monitoring during the Diamond Turning of Electroless Ni-P (2007)
  • Author(s): T.YAMAGUCHI, M. HIGUCHI, S. SHIMADA, T. KANEEDA
  • Journal Title: Precision Engineering 31 Pages: 196-201
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Reducing Diamond Tool Wear in Oxygen-Free Copper Precision Cutting Using Synthetic Tool Materials and a N2 Atmosphere (2009)
  • Author(s): T. KANEEDA, T. NAKAYAMA, S. YOKOMIZO, S. SHIMADA, M. HIGUCHI, K. OBATA, L. ANTHONY
  • Organizer: Proc. euspen 9th International Conference, (査読有り) vol.1, pp33-36
  • Place of Presentation: San Sebastian
  • Year and Date: 2009-06-03
• [Presentation] 分子動力学法によるダイヤモンド切削工具の強度の解析 (2009)
  • Author(s): 瀬戸健太、古城直道、樋口誠宏、山口智実、斎藤賢一、島田尚一
  • Organizer: 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集, pp.337-338
  • Place of Presentation: 中央大学
  • Year and Date: 2009-03-12
• [Presentation] 合成ダイヤモンド工具の耐摩耗性の評価 (2008)
  • Author(s): 高橋功奈・古城直道・山口智実・樋口誠宏・島田尚一・吉永実樹
  • Organizer: 2008 年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集, pp.45-46
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Presentation] 単結晶ダイヤモンド切削工具の損耗機構 (2008)
  • Author(s): 高井俊平・島田尚一・樋口誠宏・山口智実・古城直道・吉永実樹
  • Organizer: 2008 年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集, pp.801-802
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2008-09-19
• [Presentation] 拡散機構に基づくダイヤモンド切削工具の研磨 (2008)
  • Author(s): 岡田考介、樋口誠宏、山口智実、島田尚一
  • Organizer: 2008年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集, pp.229-230
  • Place of Presentation: 明治大学
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] ダイヤモンド中のクラック進展挙動の分子動力学解析 (2008)
  • Author(s): 杉田耕陪、樋口誠宏、山口智実、斎藤賢一、島田尚一
  • Organizer: 2008年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集, pp.1027-1028
  • Place of Presentation: 明治大学
  • Year and Date: 2008-03-18
• [Presentation] Qualification of Raw Diamond from a Viewpoint of Chipping and Wear Resistance for Ultraprecision Cutting Tool (2007)
  • Author(s): S. SHIMADA, H. TANAKA, M. HIGUCHI, T.YAMAGUCHI, M. YOSHINAGA
  • Organizer: Proc. 7th International Conference of the euspen (査読有り), vol. 1. pp. 103-106
  • Place of Presentation: Bremen
  • Year and Date: 20070520-24