| 研究概要 |
最近のいわゆるメカトロニクス製品では、部品の集約化、小型化が急速に進んでいる。それに伴って、部品加工においては微細化に対する要求が重要な課題となっている。しかも、これらの製品に使用される材料は、セラミックスなどの硬脆材料が多く、物理的、化学的加工が不向きなために専ら研削加工に依存している。本研究は、このような微小部品の3次元加工を微小径の軸付きダイヤモンドホイ-ルを用いて行うための加工機の開発とマイクロ研削加工に関する基礎資料を得ることを目的にしたものである。
1mm以下の微小径軸付き砥石を用いた研削では、標準の周速を得るには100,000rpm以上の回転速度を持つ主軸が必要である。またこのような研削においては、クイルの破損や弾性変形による加工精度の低下が問題になる。したがって砥石に作用する研削抵抗を常に監視しながら、研削を行う必要がある。このような考えに基づいて、最高回転数120,000rpmの高速スピンドルとACサ-ボモ-タで駆動するXYテ-ブルを備えた加工機を試作した。工作物に作用する研削低抗は平行平板型動力計を用いて常時監視できるようにした。
試作した加工機を用いて行ったセラミックス(AIN)のマイクロ研削加工実験の結果をまとめると、次のようになる。
1)120,000rpmまでの範囲では、砥石周速が高いほど研削抵抗は減少した。
2)工作物送り速度が大きいほど研削抵抗は単調に増加し、送り速度を操作することによって、定荷重研削が可能であることが明らかになった。
3)研削抵抗は研削距離と共に直線的に増加し、その増加率は砥石の粒度が大きいほど小さくなった。
4)砥石軸に垂直な微小振動を付与することによって、研削抵抗は著しく減少した。
|
