ラピッドローテーション研削によるダイヤモンドの高温軟化促進研削法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25420052
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 太田 稔 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (60504256)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ダイヤモンド / 高速研削 / 加工能率 / 表面粗さ / 研削温度 / ダイヤモンドホイール / 高温軟化 / 多結晶ダイヤモンド / 高速定圧研削 / ラピッドローテーション研削 / 高能率研削 / 研削熱 / 表面品位

研究成果の概要

本研究では，連続ドレッシング機構を有した高速定圧研削装置を開発し，多結晶ダイヤモンド焼結体（以下，PCDと呼ぶ）の高速定圧研削実験を行うとともに，有限要素法による研削温度解析を行った．その結果，砥石周速度を増大すると，加工能率と表面粗さを同時に向上できることがわかった．さらに，砥石周速度100m/s以上の乾式研削により，工作物表面の推定研削温度が850℃を超え，ダイヤモンドの高温軟化が促進されたことが判明した．これによって，PCDの『高温軟化促進研削法』によって，ダイヤモンドの加工能率を飛躍的に増大できた．

研究成果

• [雑誌論文] ラピッドローテーション鏡面研削によるナノ表面構造の創成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 太田稔
  • 雑誌名: 型技術 巻: 30 ページ: 026-029
• [雑誌論文] Influence of Work Speed on Surface Quality with Rapid Rotation Mirror-like surface Grinding (2014)
  • 著者名/発表者名: Keishi Yamaguchi, Ryo Yamazaki, Chuanhai Yu, Minoru Ota, Kai Egashira, Yasunori Akita and Shoji Suzuki
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 1017 ページ: 66-71
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] PCDの高速定圧研削特性に及ぼす研削温度の影響－研削温度の推定と研削結果－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村篤史，藤本剛壮，太田稔，江頭快，山口桂司，中村暢秀
  • 学会等名: 2016年度砥粒加工学会卒業研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] High-speed constant-pressure grinding characteristics of PCD with diamond grinding wheel (2015)
  • 著者名/発表者名: 1.Takaaki FUJIMOTO, Minoru OTA, Kai EGASHIRA, Keishi YAMAGUCHI, Toshikazu NANBU, Hirotaka MIWA and Yasunori AKITA
  • 学会等名: The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2015-10-19
• [学会発表] PCDの高速定圧研削において研削温度が研削特性に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤本剛壮，太田稔，江頭快，山口桂司，南部俊和，三輪紘敬，秋田恭伯
  • 学会等名: 2015年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-04
• [学会発表] ダイヤモンドホイールによるPCDの高速定圧研削特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤本剛壮，于伝海，太田稔，江頭快，山口桂司，南部俊和，三輪紘敬，秋田恭伯
  • 学会等名: 日本機械学会第１０回生産加工・工作機械部門講演会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2014-11-15
• [学会発表] Influence of Work Speed on Surface Quality with Rapid Rotation Mirror-like surface Grinding (2014)
  • 著者名/発表者名: Keishi Yamaguchi, Ryo Yamazaki, Chuanhai Yu, Minoru Ota, Kai Egashira, Yasunori Akita and Shoji Suzuki
  • 学会等名: The 17th International Symposium on Advances in Abrasive Technology
  • 発表場所: Hawai
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] ラピッドローテーション鏡面研削による工作物表面のナノ結晶化，第2報：工作物極表層の結晶構造の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 于伝海，藤本剛壮，太田稔，江頭快，山口桂司，秋田恭伯
  • 学会等名: 2014年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 高速定圧研削によるダイヤモンドの高能率表面仕上げ (2014)
  • 著者名/発表者名: 田代絢一、藤本剛壮、太田稔、江頭快、山口桂司、南部俊和、三輪紘敬、秋田恭伯
  • 学会等名: 2014年度精密工学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 高速定圧研削におけるPCDの研削特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤本剛壮、田代絢一、太田稔、江頭快、山口桂司、南部俊和、三輪紘敬、秋田恭伯
  • 学会等名: 2014年度砥粒加工学会先進テクノフェア卒業研究発表会
  • 発表場所: 東京