| 研究課題/領域番号 |
62550090
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
杉田 忠彰 金沢大学, 工学部, 教授 (70019769)
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| 研究分担者 |
西 誠 金沢大学, 工学部, 助手 (00189250)
上田 隆司 金沢大学, 工学部, 助教授 (60115996)
上田 完次 金沢大学, 工学部, 教授 (50031133)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | セラミックス / 高速マイクロ切削 / ダイヤモンド工具 / 加工雰囲気 / 部分安定化ジルコニア / 部分定化ジルコニア |
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| 研究概要 |
最近、セラミックスの利用範囲が急速に拡大しているが、それにともないその加工性の改善が急務とされている。これまで、本研究申請者らは、ダイヤモンド単刃工具を用いて高速マイクロ切削を行うことにより、脆性破壊型材料除去ではなく塑性変形型の切りくず生成による超精密切削加工が実現できることを明らかにしてきた。しかしながら、この高速マイクロ切削加工を実用化のレベルで議論するには、ダイヤモンド工具の高温下での酸化や黒鉛化などによる摩耗の増大が大きな問題となる。そこで、本研究では、切削加工点近傍の雰囲気を適切に制御することにより、工具の耐摩耗性の維持と長寿命化をはかることを目的としている。
本研究で得られた研究成果をまとめると次のようになる。
まず、大気を遮断した雰囲気中で高速マイクロ切削実験を行うために、雰囲気制御容器と超精密スピンドルおよび微少切込み装置を用いた切削試験装置を開発した。スピンドル系の静剛性は4.0Kgf/μm、送り系の静剛台は1.2Kgf/μmである。
ついで、部分安定化ジルコニアを被削材として、各種加工液中で天然ダイヤモンド工具により高速マイクロ切削実験を行った。加工液は、灯油、水溶性切削液、蒸留水、界面活性剤の4種であり、また、比較のために乾式切削も行った。その結果、乾式切削の場合は切削速度の増加ともに急激に逃げ面摩耗が進行するのに対し、灯油、蒸留水、水溶性切削液では摩耗の進行が抑制されることが明らかにされた。しかし、界面活性剤では摩耗の速度依存性がなくまた抑制効果も認められないという特徴ある結果が得られた。
さらに、切りくず形態を走査型電子顕微鏡により観察し、その生成機構が金属切削に類似した塑性変形によるものであり、仕上げ面あらさも0.1μm以下であり極めて良好であった。
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