2015 Fiscal Year Annual Research Report
ピコ秒レーザによる単結晶ダイヤモンド工具刃先成形とテクスチャリングによる長寿命化
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25420043
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
山本 武幸 茨城大学, 工学部, 技術職員 (40396594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 淳 茨城大学, 工学部, 教授 (40292479)
周 立波 茨城大学, 工学部, 教授 (90235705)
小貫 哲平 茨城大学, 工学部, 准教授 (70400447)
尾嶌 裕隆 茨城大学, 工学部, 講師 (90375361)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノマイクロ加工 / レーザ加工 / ダイヤモンド工具 / テクスチャ / 切削 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精密切削用単結晶ダイヤモンドバイトの先端は，現在でも職人の手によるダイヤモンド砥粒を用いた研磨（研削）により製作ないし再研磨されている．本研究では，それ対する超短パルスレーザによる液中アブレーション加工の実用性を明らかにする．そこでは，得られたダイヤモンドバイトにより合金材料を実切削し，工具形状転写性や耐摩耗性などの性能評価も試み，本手法の有効性を明らかにする．さらに，潤滑性向上のために超硬工具などでは試みられている工具表面へのマイクロテクスチャリングを，超短パルスレーザを用いて単結晶ダイヤモンドバイト表面にも導入し，まだ検討も解明もされていないダイヤモンド切削工具表面におけるマイクロテクスチャリングの効果も明らかにする．
H27年度は、所有している３軸制御型精密加工装置上において，前年度に作成したマイクロテクスチャ付きの精密切削用単結晶ダイヤモンドバイトを用い，実施に純アルミニウム工作物の乾式切削における工具への工作物材料の凝着性を評価した．その結果，とくに切削方向に垂直なマイクロ直線溝テクスチャ（おもに，溝幅が数十マイクロメートル，溝深さが数マイクロメートル，ランド部分の幅が溝幅より若干広い程度）をすくい面に設けたダイヤモンド工具において，工作物の凝着が抑制され，その効果からテクスチャを設けない工具に比べ，凝着がある程度抑えられることが確認された．しかしながら，凝着の最小化に適当なテクスチャの寸法等を明らかにするには，さらに多くの検討が必要であるという課題も明らかになった．
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