次世代型マルチレンジ対応純氷ブロック砥石の開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03877
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 大西 修 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50315107)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 純氷砥石 / 結合剤 / 砥粒 / 研磨

研究実績の概要

本研究は、環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応できるような、新しいコンセプトに基づく純氷を結合剤とする砥石を開発することを目的としている。
令和２年度は、製作した砥石による更なる加工特性の調査を行った。また、砥石の性能向上を図る意味で、砥石寿命の延伸などを狙った砥石が溶けるのを防ぐ手立てについて検証するともに、環境の砥石性能への影響について検証した。
製作した砥石による加工特性の調査のための実験としては、サファイアを工作物として、製作した砥石を用いた研磨加工実験を行い、加工条件に対する特性について明らかにした。
砥石寿命の延伸のための砥石が溶けるのを防ぐ手立てについての検証実験としては、まず、通常の結合剤のみのブロックおよび低温を保つための工夫を試みたブロックを製作し、それらの寿命について調査を行った。次に、砥粒を含んだ通常の砥石および低温を保つための工夫を試みた砥石を製作し、それらを用いた研磨加工実験を行うことで、試みた工夫の影響について検証した。
環境の砥石性能への影響についての検証実験としては、まず、結合剤のみのブロックを製作し、その表面に対して、冷風を当てる場合と、冷風を当てない場合（通常の環境下）において、その寿命について調査を行った。さらに、製作した砥石を用いた工作物の研磨加工実験についても、砥石表面に冷風を当てる場合と、冷風を当てない場合において実施し、冷風を砥石表面に当てることによる影響について検証した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和２年度は、製作した砥石による更なる加工特性の調査のための実験、砥石が溶けるのを防ぐ手立てについての検証実験および環境の砥石性能への影響についての検証実験を行い、以下のような成果を得ているため、おおむね順調に進展していると判断した。
製作した砥石による加工特性の調査のための実験においては、サファイアを工作物、製作した砥石を工具として、各加工条件の下で研磨加工実験を行い、加工条件に対する加工特性を明らかにすることができた。
砥石が溶けるのを防ぐ手立てについての検証実験においては、製作した結合剤のブロックと低温を保つための工夫を試みた結合剤のブロックについて、それらの寿命を調査するとともに、通常の砥石と低温を保つための工夫を試みた砥石を製作し、これらを用いた研磨加工実験を行うことで、低温を保つための工夫の影響について検証することができた。
環境の砥石性能への影響についての検証実験においては、製作した結合剤のみのブロックに対して、表面に冷風を当てる場合と、冷風を当てない場合とで、その寿命を調査するとともに、製作した砥石を用いた研磨加工実験においても、砥石表面に冷風を当てた状態で加工する場合と、冷風を当てないで加工する場合とで比較し、冷風を砥石表面に当てることによる影響ついて検証することができた。

今後の研究の推進方策

本研究の、「環境に悪影響を及ぼさず、荒加工から仕上げ加工まで対応可能な、全く新しいコンセプトに基づく純氷を結合剤とする砥石を開発する」という目的の完遂のために、今後、以下のような内容について実行していく予定である。
砥石寿命の延伸などを狙い、砥石が溶けるのを防ぐためのより効果的な手立てについて検証し、その効果や有効性を明らかにする。
また、環境の砥石性能への影響についてもさらに検証を行い、冷風の当て方などを改良することによる効果などを調査することで、本砥石の使用におけるよりよい環境について明らかにする。
さらに、これまでの砥石の製造方法などを見直すとともに、製作した砥石による加工実験を通して、本砥石の有効性を示す。