| 研究概要 |
本研究では,これまで不可能とされていた難削材料に対する超精密切削加工を実現するために,超音波振動切削を適用することを試みた.その結果得られた成果は,以下のようにまとめることができる.
1.鉄系材料の超音波振動切削加工
通常切削では急激な工具摩耗のために不可能であった鉄系材料のダイヤモンド切削が,超音波振動切削を適用することにより可能になることを明らかにした.そして,ステンレス鋼と焼入れ処理を施した金型鋼に対して,軟質金属の場合に匹敵する約0.03μmRmax前後の仕上面を得ることができた.また,切削距離1600mに到るまで,共に0.1μmRmax以下の鏡面を維持することができた.さらに切削抵抗が超音波振動切削によって大幅に減少することを確認し,通常切削に対して加工精度の点でも非常に有利であることを示した.
2.ガラスの延性モード超音波振動切削加工
ガラスの延性モード切削を行う場合,通常切削より超音波振動切削の方が優れていることを明らかにした.具体的には,工具を超音波振動させることにより,延性一脆性臨界切込み量が大きくなること,また工具刃先形状の加工溝への転写性も大幅に向上することを確認した.そして延性モード超音波振動切削により,ソーダライムガラスと光学ガラスの超精密平面加工を試みた結果,仕上げ面あらさ0.03〜0.06μmRmaxの透明な面を得ることができた.
3.種々の硬脆材料の超音波振動切削加工
ガラス以外の硬脆材料(ニオブ酸リチウム,単結晶シリコン,ジルコニア)に対しては,本研究の範囲内では超音波振動切削による大きな利点を見いだすことはできなかった.
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