Study about the fabrication method dependences to the tool lifetimes of a Polycrystalline diamond (PCD) tool

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04114
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: The Graduate School for the Creation of New Photonics Industries
• Principal Investigator: Toshiyuki Kusumoto 光産業創成大学院大学, 光産業創成研究科, 助教 (60715051)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 焼結ダイヤモンド / エンドミル / 寿命 / フェムト秒超短パルスレーザー加工 / 油放電加工 / ラマン分光

Outline of Final Research Achievements

Cutting technology is generally used as manufacturing technology.The life of the cutting tool is important because it is directly linked to production performance. In this study, we studied the dependence of the life of tool and cutting edge shaping method on cutting tools using poly crystalline diamond (PCD). Oil electric discharge machining method (EDM) and femtosecond ultrashort pulse laser machining method (fsLaser) is selected as cutting edge shaping methods.
As a result, it was quantitatively clarified that the PCD endmill with fsLaser has a longer life than that with EDM.

Free Research Field

レーザー加工

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PCD工具はダイヤモンド無垢材工具と比較して刃先成形が容易であり、超鋼工具と比較して工具寿命が長いことから、鉄以外の金属や樹脂などの切削加工用工具に利用されている。PCD工具の精密かつ微細工具成形方法として放電加工成形技術や超短パルスレーザー加工技術が使われるが、それぞれの成形加工機は一長一短があるため、用途に合わせて使い分ける必要が生じている。
本研究では、工具寿命と相関がある工具刃表面性状を評価するためのラマン分光計測技術の応用方法を確立したことに学術的意義がある。また、工具寿命は工場などにおける生産性に直接的に関係しているため、寿命の評価ができる技術を確立できたことは社会的意義がある。