2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development on fixed abrasive tool with damage-less spiral structure tool
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25420046
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上村 康幸 東京大学, 生産技術研究所, 技術専門員 (20396906)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 健介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (80345173)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メディア砥粒 / 複合めっき / 砥粒分散 / スパイラル気孔 / 充填剤 / 平滑化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スパイラル構造を基材としたメディア砥粒工具の開発を行ってきた。この研究では、ガラス等の脆性材料を機械研磨する際に問題となる砥粒径のバラツキによるスクラッチを抑える工具を開発し、機械研磨の代替加工につなげたい。そのために、バラツキのある砥粒に弾性を持たせたメディア砥粒固定工具を提案した。一方でメディア砥粒の固定化は、電着層にランダムな有限の気孔が形成されるため、切屑の目詰まりが発生する。これもスクラッチの原因となるため、電着時に現れた気孔はすべて樹脂等の充填剤で埋める必要がある。この２点を考慮した気孔充填形メディア砥粒工具を提案し、粗面ガラスの鏡面加工を試みた。メディア砥粒には、樹脂に砥粒を埋め込んだタイプとNi粒子にセリアを電着した２種類が有効であるが、気孔の充填剤をサポートする電着層には、弾性より強度が求められることから、後者のNiとセリアのメディア砥粒を選定した。研磨抵抗12-14N、切込み量1um/1パス、工具送り100um/sで繰り返し加工した結果、梨地面をすべて鏡面化した。工具送りを3um/sでRa4nmが得られた。充填に使用したΦ4-6umのダイヤで梨地面がトランケートされ、粗さの向上に伴って充填層は平滑化される。平滑化に伴い、研磨抵抗は分散し、イオン交換水とセリア砥粒およびガラスの化学的作用が顕著になり、鏡面化できたと考える。提案した工具は、充填層の平滑化により不均一な砥粒(Φ5-12um)でも切れ刃の切込み量を一定にできる。気孔の目詰まりを除去するために、ケミカル作用を発揮させる充填剤を使用すれば、粗面ガラスを鏡面化できる。Ni-セリアのメディア砥粒は、電着層および充填層のサポート剤として有効であることを示した。
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