2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14550101
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中本 剛 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (30198262)
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| Keywords | ダイヤモンド / 炭素鋼 / 3次元マイクロ加工 / 切削加工 / 摩耗 / 切削抵抗 / 加工量 / 加工状態 |
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| Research Abstract |
ダイヤモンドは非常に高硬度であるため,その加工は非常に困難である.通常は,水平に回転させた鋳鉄円板にダイヤモンド粉と油を塗布し,ダイヤモンド粉でダイヤモンドを研磨する方法が用いられている.この方法では,ダイヤモンドを平面などの単純形状に研磨することはできるけれども複雑な形状に仕上げることはできない.さらに,研磨が不可能なダイヤモンドの結晶面が存在し,加工能率も低い.
ところで,ダイヤモンドを工具として鉄系材料に対して切削加工を施すと,ダイヤモンドが著しく摩耗してしまう現象は良く知られている.本研究は,この現象を逆に利用して,ダイヤモンドに3次元マイクロ加工を行う方法を開発することを目的としている.旋盤チャックに炭素鋼の丸棒を取り付け,工具台にダイヤモンドを取り付ける.丸棒の表面には,雄ネジ形状が施してある.送り量をねじのピッチと同じ値にして外周切削を行うことにより,ダイヤモンドの特定の部分でネジ山を切削することになる.この加工により,ダイヤモンドの逃げ面に相当する面が摩耗し,ダイヤモンドに雄ネジ形状を転写することができる.
本年度は,本加工の進行状態について,主に検討を行った.切削動力計をダイヤモンドに取り付けて加工中の切削抵抗を測定し,炭素鋼のネジ山形状を測定することにより,ダイヤモンドに施された加工深さの進行を検討した.加工開始直後は,ダイヤモンドの切刃に相当する部分で通常の切削加工が行われている.この間ではダイヤモンドに対する加工は行われない.数秒で切刃が摩耗するため,切削抵抗の値は高くなる.その後,ダイヤモンドの摩耗が始まり,ダイヤモンドに対する加工が行われる,このときには,単位時間当たりの加工量はほぼ一定である.今後,この結果を利用して,さらに効率的にダイヤモンドを加工する条件を検討する予定である.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 中本 剛: "炭素鋼を切削したときの工具摩耗を利用したダイヤモンドの加工(ダイヤモンドの除去量の検討)"日本機械学会論文集(C編). 68巻・669号. 1582-1588 (2002)
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[Publications] Sohaib Shabouk: "Precision Machining of Diamond by Utilization of Graphitization Phenomenon during Cutting Process"Proceedings of 6th International Conference on Progress of Machining Technology. 99-104 (2002)
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[Publications] Takeshi Nakamoto: "3-D Accurate Machining of Single Crystal Diamond by Steel during Cutting Process"Proceedings of JSME/ASME International Conference on Materials and Processing 2002. 291-296 (2002)
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[Publications] Takeshi Nakamoto: "Machining of Diamond by Carbon Steel during Cutting Process (Calculation of Removal Rate)"2002年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 487-487 (2002)
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[Publications] Sohaib Shabouk: "Micromachining of Diamond by Cutting of Carbon Steel (Machining Rate and Crystallographic Orientations of Diamond)"Mechanics and Materials in Design, The Fourth International Conference in Nagoya, Book of Abstracts. 124-124 (2002)
