2014 Fiscal Year Annual Research Report
超音波援用加工による高速・微細機能性インターフェース創成
| Project/Area Number |
25820018
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
嶋田 慶太 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30633383)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 超音波加工 / 固定砥粒 / 表面性状 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は超音波振動援用研削において工作物を砥石回転方向に対して斜めに送る研削（スラントフィード研削）を行った際に，工作物表面にマイクロ～サブマイクロメートルオーダの微細構造が創成されることを用いた加工法である．
パターン創成の規則性について検証を行った．砥粒をシャンク円筒面に配置した場合の実験では砥粒の形状の微細構造創成に対する影響について検証した．その結果，軸方向振動による微細形状創成の場合には回転切削方向に対して傾いた２面を有する砥粒の場合にバリの生成が抑制されること，および２軸たわみ振動による回転振動を用いた場合には工具の逃げ面となる箇所の干渉を避けないと微細構造が創成できないことを明らかにした．また軸方向と回転方向の超音波振動を重畳させた３軸超音波振動を与えた場合には規則性の見られないランダムな加工面が創成されるが，切れ刃形状による影響は受けづらいことがわかった．
砥粒を用いた実験から得られた知見に基づきダイヤモンド切削工具を設計・創成し，微細構造創成実験を行った．被削材としてアルミニウム，ニッケルリンめっきおよびジルコニアを用いた結果，いずれの材料に対してもバリの生成を抑制し，微細構造を創成できることが確認できた．
また創成した面に対する濡れ性の評価を行い，微細構造との傾向は明らかではないものの接触角が変化すること，またパターンの方向に依存し液滴の形状が楕円形になることが観察された．
砥粒をシャンク端面に配置した工具による実験においては，軸方向振動による実験の結果から初めに材料除去が生じ，切り残りの分に対して打痕が残される形となり，フィードマークにマイクロメートルオーダの打痕が重畳される形態となった．
|
Research Products
(3 results)
