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ナノ多結晶ダイヤモンド製マイクロフライス工具による難削材の精密テキスチャリング

研究課題

研究課題/領域番号 16H04251
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関中部大学

研究代表者

鈴木 浩文  中部大学, 工学部, 教授 (20282098)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードナノ多結晶ダイヤモンド / マイクロフライス工具 / セラミックス / テキスチャリング / 工具摩耗 / ナノ多結晶cBN工具 / 超精密切削 / 鏡面切削 / レーザ加工 / マイクロ回転工具 / セラミック / cBN工具 / テキスチャリン / 回転工具 / 微細加工 / 断続切削 / ナノ多結晶ダイヤモンド工具 / SiC
研究成果の概要

付加価値を高めるために表面に微細なテキスチャリングを創成することにより,光学レンズにおいては光の回折効果の付加・色消し効果の付加,歯科用Tiインプラントでは生体細胞融合性の向上,表示デバイスでは反射防止機能の付加,撥水性の向上など様々な効果が得られる.多くは量産成形するため,高硬度成形型のテキスチャリングがキー技術となっている.本研究では,断続切削可能な「マイクロフライス工具」に着目し,レーザ加工を応用してナノ多結晶ダイヤモンドなどのマイクロフライス工具の創成技術を開発し,硬質脆性材料のセラミックスに対して,微細で構造的な超精密形状の創成が可能になり,その創成メカニズムを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノ多結晶ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるセラミックスの超精密・微細加工を提案し実施した.回転多刃工具では工具温度の上昇と摩耗が抑制でき,耐摩耗性が従来砥石に比べ1/百~1/千と飛躍的に向上した.多刃工具であるため実切り込み量は見かけの切込量より十分に小さくなり,硬質脆性材料でも延性モードの切削が実現しやすい.表面粗さ10nmRz(2nmRa)が切削加工のみで可能となり,高脆材料であるセラミックスの延性モード切削のメカニズムを明らかにできた.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Novel rotating-vibrating magnetic abrasive polishing method for double-layered internal surface finishing2019

    • 著者名/発表者名
      J. Guoa, K. H. Aub, C. N. Sunb , M. H. Gohb, C. W. Kumc , K. Liub, J. Weib, H. Suzuki, R. Kang
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Tech

      巻: 264 ページ: 422-437

    • DOI

      10.1016/j.jmatprotec.2018.09.024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Superfinishing of polycrystalline YAG ceramic by nanodiamond slurry2019

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, M. Okada, Y. Namba, T. Goto
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP

      巻: 68 号: 1 ページ: 361-364

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2019.04.062

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scribing Characteristics of Glass Plate with Ground PCD Scribing Wheel2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Akiyama, Mutsumi Okada, Hirofumi Suzuki, Toshio Fukunishi, Yoshiyuki Asai, Noriyuki Ogasawara, Kazuma Iizawa
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 号: 5 ページ: 760-766

    • DOI

      10.20965/ijat.2018.p0760

    • NAID

      130007472305

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2018-09-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Process Parameters on Material Removal in Vibration-Assisted Polishing of Micro-Optic Mold2018

    • 著者名/発表者名
      Jiang Guo, Hirofumi Suzuki
    • 雑誌名

      micromachines

      巻: 349 号: 7 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3390/mi9070349

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cutting Tool Edge and Textured Surface Measurements with a Point Autofocus Probe2017

    • 著者名/発表者名
      K. Miura, A. Nose, H. Suzuki, M. Okada
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 11 号: 5 ページ: 761-765

    • DOI

      10.20965/ijat.2017.p0761

    • NAID

      130007505950

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2017-09-05
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro milling tool made of nano-polycrystalline diamond for precision cutting of SiC2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, M. Okada, W. Asai, H. Sumiya, K. Harano, K. Miura
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP

      巻: 66 号: 1 ページ: 93-96

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2017.04.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultraprecision cutting of silicon carbide using micro milling tool made of single crystalline diamond2017

    • 著者名/発表者名
      W. Asai, H. Suzuki, M. Okada, Y. Itoh, K. Fujii
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th euspen International Conference

      巻: 16 ページ: 269-270

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study on scribing characteristics of wafer with precision of ground scribing wheel2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Akiyama, M. Okada, Y. Masuda, H. Suzuki, T. Funishi, Y. Asai, N. Ogasawara, K. Iizuka, N. Tomei
    • 雑誌名

      Proceedings of 16th euspen International Conference

      巻: 16 ページ: 271-272

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ウルトラファインバブルクーラントによる高硬度材の高精度・高能率研削2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺 剛,高田 亮,深見信吾,毛利茂樹,鈴木浩文,竹下朋春
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド旋削における傾斜切削による表面粗さの改善2019

    • 著者名/発表者名
      中川恒裕,鈴木浩文,岡田 睦,村松直希,森田大和,森田晋也,山形 豊
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 無電解Ni-P めっきの材料特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      中川恒裕,岡田 睦,鈴木浩文,加藤 章,池田安生
    • 学会等名
      2019年度砥粒加工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波振動援用プレス加工による微細テキスチャリング2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木智大,鈴木隆世,岡田 睦,鈴木浩文,伊藤洋介,藤井一二,加藤英治
    • 学会等名
      2019年度砥粒加工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PCD工具の精密研削― インプロセスドレッシングの影響 ―2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木太一,大橋怜央,尾坂祐人,鈴木浩文,岡田睦,福西利夫,浅井義之
    • 学会等名
      2019年度砥粒加工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるCVD-SiC の超精密非球面切削2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木朗洋,岡田 睦,鈴木浩文,藤井一二,伊藤洋介,福田達也
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複合スラリーによる多結晶材料の精密研磨2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 一真,鈴木 豊,岡田 睦,鈴木 浩文,難波 義治,後藤 友尋
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ステンレスを用いた切削加工によるガラスレンズ用金型およびシミュレーションによる非球面レンズの製作・評価2019

    • 著者名/発表者名
      池部壮太朗,山形 豊,細畠拓也,竹田真宏,石山英二,船田浩良,安齋正博,森田 晋也,鈴木浩文
    • 学会等名
      2019年度精密工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるCVD-SiCの超精密非球面切削2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木朗洋,岡田 睦,鈴木浩文
    • 学会等名
      日本機械学会第13回生産加工・工作機械部門
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of surface roughness by oblique cutting in diamond turning2019

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, H. Suzuki, M. Okada
    • 学会等名
      Proceedings of 19th euspen International Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Precision cutting of aspheric CVD-SiC mold by micro milling tool of monocrystalline diamond2019

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, M. Okada, H. Suzuki, Y Itoh, H. Fujii
    • 学会等名
      Proceeding of ISAAT2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノダイヤモンドによるセラミックスの超精密研磨2018

    • 著者名/発表者名
      楠 直人,三田 晃平,岡田 睦,鈴木浩文,後藤友尋
    • 学会等名
      2018年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるSiCの超精密切削2017

    • 著者名/発表者名
      浅井 渉,鈴木浩文,岡田 睦,升田裕樹,藤井一二,伊藤洋介,森田晋也
    • 学会等名
      精密工学会2017年度春季学術講演会講演論文集
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ultraprecision cutting of silicon carbide using micro milling tool of single crystalline diamond2017

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, M. Okada, W. Asai, Y. Itoh, K. Fujii
    • 学会等名
      International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Centry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるSiC 製マイクロ型の超精密切削2017

    • 著者名/発表者名
      浅井 渉,鈴木浩文,岡田 睦,升田裕樹,藤井一二,伊藤洋介,岡田浩一
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] PCD 工具の精密研削― 研削方向による加工特性への影響 ―2017

    • 著者名/発表者名
      秋山裕亮,岡田 睦,升田裕樹,鈴木浩文,福西利夫,浅井義之,小笠原規幸,飯澤一馬
    • 学会等名
      2017年度砥粒加工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナノ多結晶ダイヤモンド製マイクロフライス工具によるSiC の超精密切削2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文,浅井 渉,岡田 睦,角谷 均,原野佳津子
    • 学会等名
      2017年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 光学部品金型の超精密加工技術2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      砥粒加工学会誌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] ナノ多結晶ダイヤモンド工具によるセラミックスの鏡面微細加工2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      機械技術
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] セラミックスの超精密マイクロ微細切削2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      精密工学会誌
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] レーザ加工されたダイヤモンド工具によるセラミックスの超精密マイクロ切削2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      光アライアンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 超精密マイクロ微細加工の動向2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      機械と工具
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] IoT時代に求められる微細精密加工とスマート化技術2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩文
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      機械技術
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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